一、 概述
隨著施工技術的不斷發(fā)展，鋼筋混凝土灌筑樁基礎越來越廣泛用于橋梁、水利及港口碼頭、工業(yè)廠房、體育館、車站、辦公大樓及商場、軍事設施、電力及通訊建筑等土建工程的各個基礎建筑領域。它具有施工方法簡單、抗擊沖刷和抗震、抗傾覆性能好、承載能力大、減少大量土石方、工程造價低等優(yōu)點。特別適用于建造大型結構物的基礎工程。
鋼筋混凝土灌筑樁有人工開挖法、沖擊法、沖擊反循環(huán)鉆進法、沖抓鉆進法、螺旋鉆孔法、潛孔錘鉆進法、鉆粒鉆進法、刮刀鉆進法、牙輪滾刀鉆進法、擴孔鉆進法、擴底式鉆進法、貝諾特法鉆進法、土鉆施工法鉆進、沉管鉆進法、法朗基法、旋挖鉆進法等十幾種成孔施工方法。施工中根據(jù)不同的地質條件和施工能力選擇所需的施工方法。
人工挖孔灌筑樁直徑一般在50cm以上、孔深一般在30m以內(nèi)。它適用于地下水位較低、地下涌水量比較?。ㄓ克恳话阍?0m3/h以下）的各種地質條件。人工挖孔施工方法操作簡單、施工使用的機具簡單、不需大型機械設備，可以因地制宜因陋就簡，樁徑一次成孔、孔底干凈無殘渣無淤泥，樁底地質情況一目了然，完全能達到和滿足設計標準。特別在堅硬巖石地層條件下，施工進度及開挖孔徑要明顯優(yōu)于其它施工方法。在同樣條件下，人工挖孔比機械鉆孔最多可節(jié)省成本開支50%。人工挖孔施工方法，可省去征辦較大容量的動力電源，省去備用大容量發(fā)電機組。人工挖孔灌筑樁可（按設計）擴大孔底樁徑，以增大樁基的支撐面積，提高樁基的承載能力和抗傾覆能力。同時還可縮短樁長，減少工程數(shù)量。人工挖孔灌筑樁在很多情況下，不需采用水下混凝土灌筑施工方法，可以節(jié)省水泥用量降低成本、提高經(jīng)濟效益，鋼筋籠安裝位置準確、混凝土灌筑可以人工直接進行搗固，能確保樁基的工程質量。沈陽鐵路局沈陽工程總公司道橋公司1996年在鐵嶺——四平段高速公路建國北大橋工程施工中，在泥砂巖層的地質條件下，采用人工挖孔施工技術，成功的完成了直徑φ1.2m最深26m的鋼筋混凝土灌筑樁；線橋公司1996年在沈山線高速公路地藏寺大橋施工中，在特別堅硬的風化變質巖和沉積巖地質條件下，采用人工挖孔施工技術，成功地完成了直徑φ1.2m最深21m的鋼筋混凝土灌筑樁。這兩個單位在這兩個工程中，樁基部分都取得了很好的經(jīng)濟效益，同時比采用沖擊鉆成孔縮短了很多工期，使整個工程提前竣工。因此，在條件許可的情況下，應優(yōu)先采用人工挖孔施工技術。
二、 人工挖孔灌筑樁施工技術
1、 挖孔作業(yè)施工人力組織及場地布置
人工挖孔作業(yè)單孔進度比較慢，為加快工程進度，應多開工作面，同時開挖多個井孔，挖孔作業(yè)全面開花，提高總體施工進度。
在勞動組織上，一般每3人為一組。井上井下輪換作業(yè)。在有護壁情況下，考慮護壁襯砌混凝土的養(yǎng)生時間，每個井孔每節(jié)段循環(huán)作業(yè)周期不少于24小時。每個作業(yè)小組可同時開挖2~3個井孔，每組每天每個井孔正常進度為一節(jié)護壁高（最多1.3m）。在不需護壁的條件下，每個井孔連續(xù)（倒班）作業(yè)，每個井孔可安排三或四班倒作業(yè)，每個井孔每天開挖進尺3m左右。為減少孔壁裸露巖石脫落、風化，每個井孔要連續(xù)開挖完。
為有利于集中降低挖孔區(qū)域（各個井孔都抽水）的地下水位及形成流水作業(yè)面、便于架設電源線路、供風管路，根據(jù)工程規(guī)模，可分期分批集中開挖井孔。一般安排從工程的一端開始推進，齊頭并進布置井孔開挖。
2、 施工所需工器具
人工挖孔使用的工具有鍬、鎬、大錘、軟爬梯、轆轤（或卷揚機、電動葫蘆）、提筒、水泵、鑿巖機、分氣缸、空壓機、鼓風機以及照明設備、備用發(fā)電機組等。工器具數(shù)量根據(jù)工程規(guī)模、勞力組織情況而定。水泵要選擇底部吸水的混水型潛水泵。
3、施工準備工作
（1）、首先進行樁位定位復測，定出孔位十字線護樁，以備開挖井孔過程中，隨時校核井孔中心位置。
（2）、制做手搖轆轤（可用φ16以上鋼筋制做成簡易轆轤）、襯砌模板及支撐拱架。根據(jù)施工勞力組織，每個作業(yè)小組配一套。架設電力線路，鋪設送風管路，安裝抽水泵、空壓機、攪拌機及照明燈。加工襯砌護壁鋼筋。
4、 人工挖孔施工方法
（1）、成孔方式
人工開挖井孔分兩類成孔方式。一類是采用襯砌護壁開挖法；另一類是不用襯砌護壁開挖法。對于地下土層易坍塌或比較松動的風化巖石層應采用襯砌護壁開挖法；對于堅固堅硬的土層或巖石層可不采用襯砌護壁開挖法。
（2）挖孔作業(yè)步驟
第一步，先挖地表層第一節(jié)井孔，然后安裝模板、拉筋，澆筑井圈及井口護壁。井圈和井口護壁拉筋連接一體，并插入坑底面土中至少200mm深，待與澆筑第二節(jié)護壁襯砌內(nèi)拉筋連接（見圖a）。
第二步，第一節(jié)襯砌混凝土強度達到10Mpa以上時，再在孔中往下挖第二節(jié)井孔。每節(jié)的挖掘深度視孔壁土方的穩(wěn)定性而定，側壁土方坍塌至上一節(jié)襯砌根部的外側時，就應該立即安裝拉筋、脫下上一節(jié)的模板，擺放準確，澆筑此節(jié)襯砌混凝土。挖孔過程中井孔中心位置始終保持最低，以利于水泵抽水。
循環(huán)重復以上作業(yè)程序，直至設計樁深或不需要襯砌的地段。到了不需襯砌地段，挖孔作業(yè)應嚴格按設計樁徑開挖，嚴格控制超挖量，盡量少擾動井孔周圍的原始土層和巖石層。