一、 概述
隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼筋混凝土灌筑樁基礎(chǔ)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(shè)施、電力及通訊建筑等土建工程的各個基礎(chǔ)建筑領(lǐng)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(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)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(jìn)法、沖抓鉆進(jìn)法、螺旋鉆孔法、潛孔錘鉆進(jìn)法、鉆粒鉆進(jìn)法、刮刀鉆進(jìn)法、牙輪滾刀鉆進(jìn)法、擴(kuò)孔鉆進(jìn)法、擴(kuò)底式鉆進(jìn)法、貝諾特法鉆進(jìn)法、土鉆施工法鉆進(jìn)、沉管鉆進(jìn)法、法朗基法、旋挖鉆進(jìn)法等十幾種成孔施工方法。施工中根據(jù)不同的地質(zhì)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(zhì)條件。人工挖孔施工方法操作簡單、施工使用的機(jī)具簡單、不需大型機(jī)械設(shè)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(zhì)情況一目了然，完全能達(dá)到和滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。特別在堅硬巖石地層條件下，施工進(jìn)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(jī)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(jī)組。人工挖孔灌筑樁可（按設(shè)計）擴(kuò)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(jì)效益，鋼筋籠安裝位置準(zhǔn)確、混凝土灌筑可以人工直接進(jìn)行搗固，能確保樁基的工程質(zhì)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(zhì)條件下，采用人工挖孔施工技術(shù)，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(fēng)化變質(zhì)巖和沉積巖地質(zhì)條件下，采用人工挖孔施工技術(shù)，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(jì)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(yīng)優(yōu)先采用人工挖孔施工技術(shù)。
二、 人工挖孔灌筑樁施工技術(shù)
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(jìn)度比較慢，為加快工程進(jìn)度，應(yīng)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(jìn)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(hù)壁情況下，考慮護(hù)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(jìn)度為一節(jié)護(hù)壁高（最多1.3m）。在不需護(hù)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(jìn)尺3m左右。為減少孔壁裸露巖石脫落、風(fēng)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(shè)電源線路、供風(fēng)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(jìn)，齊頭并進(jìn)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(jī)、電動葫蘆）、提筒、水泵、鑿巖機(jī)、分氣缸、空壓機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)以及照明設(shè)備、備用發(fā)電機(jī)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(zhǔn)備工作
（1）、首先進(jìn)行樁位定位復(fù)測，定出孔位十字線護(hù)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(shè)電力線路，鋪設(shè)送風(fēng)管路，安裝抽水泵、空壓機(jī)、攪拌機(jī)及照明燈。加工襯砌護(hù)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(hù)壁開挖法；另一類是不用襯砌護(hù)壁開挖法。對于地下土層易坍塌或比較松動的風(fēng)化巖石層應(yīng)采用襯砌護(hù)壁開挖法；對于堅固堅硬的土層或巖石層可不采用襯砌護(hù)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(hù)壁。井圈和井口護(hù)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(hù)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(qiáng)度達(dá)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(cè)壁土方坍塌至上一節(jié)襯砌根部的外側(cè)時，就應(yīng)該立即安裝拉筋、脫下上一節(jié)的模板，擺放準(zhǔn)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(fù)以上作業(yè)程序，直至設(shè)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(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計樁徑開挖，嚴(yán)格控制超挖量，盡量少擾動井孔周圍的原始土層和巖石層。