摘要:人工挖孔灌注樁是樓房建筑基礎(chǔ)中常用的一種樁基礎(chǔ)形式,這種樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量較客觀，有效地降低工程成本。本文結(jié)合工程實例介紹其施工工藝。
關(guān)鍵詞:挖孔；鋼筋籠制作；灌注混凝土
一、概述
人工挖孔灌注樁是一種通過人工開挖而成孔的灌注樁，適用于非沙土旱地或少水且較密實的土質(zhì)或巖石地層，因其占施工用場地少、成本較低、工藝簡單、易于控制質(zhì)量且施工時不易產(chǎn)生污染等優(yōu)點而廣泛應用于橋梁及高層建筑物樁基工程的施工中。
吉林省四平市中方大廈設計為19層，設計樁直徑有2.5米，2.2米，2.0米，1.8米，1.2米，1.0米和0.8米七種樁徑。持力層為泥巖（在地表下9.1～9.8米）。水位在10.2米～11.1米；場地狹小，地形起伏較大，地表有稀疏植被，土質(zhì)多為黃褐色、棕褐色亞粘土和灰黃色黃土，地下水主要靠大氣降水供給，水位較低。在灌注樁的施工中全部采用了人工挖孔灌注樁的施工工藝，取得了預期的效果。
二、挖孔及護壁
現(xiàn)場降水作業(yè)。根據(jù)現(xiàn)場情況，共涉及了46眼井降水，在28天后將現(xiàn)場水位降至泥巖下2米；然后挖掘機將場地挖至底板混凝土墊層底標高，需要進行人工開挖、擴壁、土石方外運和護壁，是與其他灌注樁類型最大的區(qū)別之處。
（一）挖孔
挖孔前應按施工圖紙準確放線，確定樁位中心位置，并向樁心位置四周引出四個控制點，以控制樁心。開挖應自上而下分層進行，每一層土方開挖區(qū)的形狀呈上小下大圓臺體形狀，厚度為1米左右，上底和下底的口徑分別大于設計樁徑20cm和40cm。自上而下分步進行開挖，開挖區(qū)的側(cè)壁要求做到光滑平整，底面要水平，挖出的土方用轆轤升至地面及時外運，不得堆放在孔邊。
在挖孔過程中施工人員必須熟悉所挖孔的地質(zhì)情況，井上和井下之間應保持良好的聯(lián)絡信號。要勤檢查，注意土層的變化，當遇到流沙、大量地下水等影響挖土安全時，要立即采取有效防護措施后，才能繼續(xù)施工。
人工挖孔比較容易組織，一般以三到四名工人為一組，井下工人使用短把鐵鍬、羊鎬等工具開挖，井上工人使用轆轤將井下工人裝到料斗中的土方絞上來，并用手推車推到指定的地方。如果井下沒有巖層，人工開挖一個11m深的井筒大約需要4～6天。就單個井筒而言，人工挖孔的速度不如鉆孔，但人工挖孔可以幾個甚至十幾個工作面同時開展施工作業(yè)，從而大大加快了施工進度。
（二）護壁
為防止塌孔，每一層土方開挖后應進行護壁。
１．護壁鋼筋籠。護壁鋼筋籠的形狀為一個圓臺體的側(cè)表面，由6道φ8環(huán)形鋼筋及8道φ8母線鋼筋焊接而成，環(huán)形鋼筋間距為20cm，自上而下排列，其頂部和底部環(huán)向鋼筋的直徑分別大于設計樁徑10cm和30cm，其余環(huán)向鋼筋的直徑按線性變化的規(guī)律自上而下遞增。
第一層開挖位于地表，可將其開口適當加大，以使護壁鋼筋籠在場地上制作好后直接放入其中，對于第二層及以下各層而言由于護壁鋼筋籠底部直徑大于頂部鋼筋直徑，所以護壁鋼筋籠不能直接放入，只能在井下制作完成。
２．護壁模板。澆鑄護壁的模板相應也呈圓臺體形狀，其上口的直徑等于設計樁徑，下口的直徑大于設計樁徑20cm，高100cm，由3塊呈曲面扇形的薄鋼板制作而成，背后焊接三角鐵作為骨架起支撐作用，相鄰兩塊模板拼縫要預留2cm間隙。拼接時用螺栓將相鄰模板從拼縫處固定，并用木條填塞預留縫隙，以方便拆卸。拆模的方法是：卸掉拼縫處固定的螺栓，向內(nèi)側(cè)敲打填塞的木條，使各塊模板松動、分離后逐一取下。
３．澆筑護壁混凝土。護壁混凝土按C25設計，在混凝土內(nèi)應摻一定數(shù)量速凝劑，以盡快達到強度要求。澆筑護壁時，為了防止模板產(chǎn)生偏移，應對稱下料，用敲擊模板或木棒插實的方法振搗，由于護壁混凝土在地面以下，濕度、溫度對護壁混凝土強度的形成和增長非常有利，一般1天強度就能達到10Mpa左右，1天就可以拆模。如拆模后發(fā)現(xiàn)護壁有蜂窩、漏水現(xiàn)象，要及時加以堵塞和導流，保證護壁混凝土強度及安全。
�。矗畮r體中的開挖。當開挖的時候遇到巖體時，應采用爆破的方法進行。
本項目錯層處（一層地面非一個標高）臺下共有18根挖孔灌注樁，這些挖孔灌注樁的直徑為120cm，長度為12m，在挖至9～10m深度時遇到了石灰?guī)r層，采取了爆破的方法進行施工。每一次爆破的厚度大約為60～80cm，以井筒的中軸線為圓心，分別以20cm和60cm為半徑，各以相等的間距打兩圈80cm深的垂直炮孔。其中里圈炮孔為4個，外圈炮孔為8個，每個炮孔裝藥約300g，里圈的裝藥先爆炸，300毫秒后，外圈的裝藥再爆炸。這樣，里圈的四個藥包將爆碎的巖體向上拋起，外圈的8個藥包對爆破部位的殘存巖體實施光面爆破，以形成垂直的井壁，效果十分理想。經(jīng)過清孔后，再進行相同程序的爆破，直至樁底標高。爆破后形成的井壁不需要進行混凝土護壁，但爆破時的飛石有可能會使上面土體中護壁遭到破壞，所以每次爆破后，應逐一進行檢查，將受到破壞的護壁進行加固處理，以免發(fā)生安全事故。
三、鋼筋籠的制作與安裝
鋼筋籠骨架在加工場地分段制作，分段長度視起吊設備的高度和鋼筋主筋規(guī)格而定，一般為6m左右，如12m長的鋼筋籠可分為兩段。為使鋼筋籠骨架有足夠的剛度，每隔2.5m應在主筋外側(cè)設置一道Φ18加強箍筋，以保證在運輸和吊放過程中不產(chǎn)生變形。將鋼筋籠運至現(xiàn)場后，用吊車起吊，第一段放入孔內(nèi)后用鋼管或型鋼臨時擱支在護壁上，再起吊第二節(jié)鋼筋籠，對正位置焊接，焊接應采用搭接焊法，要注意搭接應滿足規(guī)范的要求，焊接后逐段放入孔內(nèi)至設計標高。安放前需再檢查孔內(nèi)的情況，以確定孔內(nèi)無塌方和沉渣，安放要對準孔位，扶穩(wěn)、緩慢、順直，避免碰撞孔壁，嚴禁墩籠、扭籠。放入后應反復校正設計標高并用工藝筋固定，防止鋼筋籠下沉或上浮。
四、灌注混凝土
當鋼筋籠在井筒中就位以后，便可灌注混凝土，混凝土坍落度宜控制在7～9cm，拌和時間不得少于2分鐘。在井口的上方搭起支架，將溜槽和串筒接上，串筒宜距混凝土面2m以內(nèi)為宜，隨著混凝土表面不斷上升逐步減少串筒數(shù)量。嚴禁在井口向井下拋鏟或傾倒混凝土料，以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象，影響混凝土整體強度。每次灌注高度不得大于60cm，由井下工人用插入式振動器搗振，插入形式為垂直式，插點間距約40～50cm，應做到“快插滿拔”，以保證混凝土的密實度�？變�(nèi)的混凝土必須一次連續(xù)灌注完成，不留施工縫。挖孔灌注樁的混凝土質(zhì)量容易保證，在制作承臺時，無需打掉樁頭，只需將其頂面鑿毛即可。
通過對本工程完成的挖孔灌注樁進行試塊強度試驗和樁身動檢證明，I類樁達到95％以上，取得了預期的效果。
五、注意事項
第一，挖孔達到設計深度后，應及時進行孔底處理，必須做到無松渣、淤泥等擾動軟土層，使孔底情況滿足設計要求；
第二，如果孔底有較少水，應該及時清凈至持力層的原土層后迅速灌注混凝土；
第三，如果孔底有水較多或滲透水較快，決不能勉強灌注混凝土；這時應考慮繼續(xù)降水，必要時應考慮采用水下混凝土灌注方案；
第四，嵌入承臺的錨固鋼筋長度不得低于規(guī)范規(guī)定的最小錨固長度要求；
第五，混凝土的原材料和混凝土強度必須符合設計要求和施工規(guī)范的規(guī)定，且樁芯灌注混凝土量不得小于計算體積；
第六，鉆孔灌注樁人工勞動強度大，風險也較大，應嚴格按照《施工安全技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行各項安全措施，施工中應由專人負責安全問題，防止塌孔、有毒氣體侵害等危及人員安全的事故發(fā)生。
