2.3.1 干作業成孔

干作業成孔即不用泥漿或套管護壁措施而直接排出土成孔的方法。干作業成孔灌注樁適用于地下水位以上的黏性土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風化巖層等。目前，干作業成孔的灌注樁常用的有螺旋鉆孔灌注樁、螺旋鉆孔擴孔灌注樁、機動洛陽鏟挖孔灌注樁及人工挖孔灌注樁四種。其中，螺旋鉆孔成孔和人工挖孔成孔是最常用的兩種方法。

1．螺旋鉆孔灌注樁

螺旋鉆孔灌注樁的樁長有一定限制，一般不能穿過卵礫石層，這種樁屬非擠土型干鉆孔樁，不需要泥漿護壁，因此施工周期比水鉆孔灌注樁要短，現場無泥漿污染，如南京地鐵指揮中心工程使用了這種樁型。螺旋鉆孔灌注樁采用螺旋鉆機成孔，螺旋鉆機利用動力帶動螺旋鉆桿旋轉，使鉆頭上的葉片旋轉向下切削土層，削下的土屑靠與土壁的摩擦力沿葉片上升排出孔外。在軟塑土層含水量大時可用疏紋葉片鉆桿，以便較快地鉆進。在可塑或硬塑黏土中，或含水量較小的砂土中應用密紋葉片鉆桿，以便緩慢、均勻、平穩地鉆進。螺旋鉆機按照行走裝置的不同可分為履帶式和步履式兩種。前者一般由W1001履帶車、支架、導桿、鵝頭架滑輪、電動機頭、螺旋鉆桿及出土筒組成。后者的行走度盤為步履式，由上底盤、下底盤、回轉滾輪、行車滾輪、鋼絲滑輪、回轉軸、行車油缸和支架組成。螺旋鉆機按照螺旋鉆的長短可分為長螺旋鉆孔機和短螺旋鉆孔機兩種。但施工工藝除長螺旋鉆孔機為一次成孔，短螺旋鉆孔機為分段多次成孔外，其他都相同。螺旋鉆孔擴孔灌注樁的擴孔機具也有兩種：一種是雙管雙螺旋擴孔機，可以自鉆自擴一次成孔，屬于無樁根擴孔樁；另一種是利用螺旋鉆孔機成直孔，配擴孔器進行擴孔，屬于有樁根擴孔樁。樁的工作特性為以端承力為主的端承摩擦樁，直樁部分在施工中的質量通病與螺旋鉆孔灌注樁相同。

施工工藝流程：

場地清理→測量放線定樁位→樁機就位→鉆孔取土成孔→清除孔底沉渣→成孔質量檢查驗收→吊放鋼筋籠→澆筑孔內混凝土。

施工注意事項：

（1）鉆機定位后，應進行復檢，鉆頭與樁位點偏差不得大于20mm，開孔時下鉆速度應緩慢；在鉆進過程中，不宜反轉或提升鉆桿。

（2）在鉆進過程中，當遇到卡鉆、鉆桿搖晃、移動、偏斜或難以鉆進時，應提鉆檢查，排除地下障礙物，避免樁孔偏斜和鉆具損壞。

（3）樁身混凝土的泵送壓灌應連續進行，當鉆機移位時，混凝土泵料斗內的混凝土應連續攪拌，泵送混凝土時，料斗內混凝土的高度不得低于400mm。

（4）混凝土輸送泵管應保持水平，當長距離泵送時，泵管下面應墊實。

（5）在地下水位以下的砂土層鉆進時，鉆桿底部活門應有防止進水的措施，壓灌混凝土應連續進行。

（6）壓灌樁的充盈系數宜為1.0～1.2，樁頂混凝土超灌高度不宜小于0.5m。

（7）成樁后，應及時清除鉆桿及泵管內殘留的混凝土。長時間停滯時，應采用清水將鉆桿、泵管、混凝土泵清洗干凈。

2．人工挖孔灌注樁

人工挖孔灌注樁是一種通過人工開挖而形成井筒的灌注樁成孔工藝，適用于旱地或少水且較密實的土質或巖石地層，因其占施工用場地少、成本較低、工藝簡單、易于控制質量且施工時不易產生污染等而廣泛應用于橋梁樁基工程的施工中。

施工前準備工作：

施工前應按建設單位移交的場地標高做好測量記錄，對場地鄰近的建筑物、道路、低壓電桿、地下管線、電纜等應同工程發包等有關單位進行詳細檢查，且將原有裂縫及特殊情況做好原始記錄、甲乙雙方確認。必要時還須邀請房屋管理鑒定單位對周圍民房建筑物進行公證鑒定。當挖孔施工抽水可能危及安全時，應提出預防方案，得到公司及監理等有關單位審查同意后方能進行施工。挖孔施工前必須進行圖紙會審和挖孔樁次序平面布置，認真研究工程地質鉆探資料，設計四周排水、集水井及余土運輸路線和施工方案。對于有流砂、涌水涌泥、存在有害氣體及厚度大于1m的淤泥層和流塑質土等地基，設計采用人工挖孔樁時，應研究制訂落實可靠的技術和安全措施后方可進行施工。施工前做好混凝土原材料及混凝土級配試驗、強度試驗。

作業條件：

（1）施工場地做好“三通一平”，現場四周設置排水溝、集水井，樁孔中抽出積水，經沉淀后排入下水道，施工現場的出土路線應暢通；

（2）樁基的軸線樁和水準基點樁設置完畢，并彈線標記在磚砌護圈上，經復核無誤，并辦理簽證手續后，才能開挖樁身土方；

（3）挖樁前，要把樁中心位置向樁的四邊引出四個樁心控制點，在混凝土墩上做好標記；

（4）全面檢查施工準備，確保電機設備完好，符合安全使用標準，向現場施工操作人員進行詳細的安全技術交底和安全教育，使安全、技術管理在思想、組織、措施都得到落實；

（5）試挖樁，并校驗機械設備和施工工藝及技術措施是否符合要求；

（6）勞動力組織安排和特殊工程組織安排。

施工工藝流程：

平整場地→測定樁位軸線、標高→放樁孔線→磚砌樁孔口護圈→磚護圈面抹水泥砂漿→樁位標高、軸心十字線引至磚護圈面并用紅油漆標記→架設絞輪或電動葫蘆→準備潛水泵、鼓風機、照明設備→邊挖邊抽水→樁孔軸線、直徑、垂直度校核→每節護壁高度孔壁清理→支撐護壁模板、放置鋼筋網→澆灌護壁混凝土→拆模下挖、澆筑以下各節混凝土護壁一直到持力層→由地勘單位鑒定樁底土質→放擴大頭→人工修鑿打鍋形底→校核軸心線、孔徑和垂直度并修整→清理孔內泥渣→排除孔底積水→制作、安放鋼筋籠→放串筒→灌注樁孔混凝土至設計頂標高（承臺底標高）。

（1）定位放線（釘木樁或龍門板）：從平面控制網、高程控制網引測到建筑物四角（紅油漆標記）。依次把建筑物各軸線定位，檢查須符合規范要求。

（2）磚砌樁孔護圈（砌至承高底標高），高度按設計要求（樁底有積水時，應采取水下混凝土澆筑法；淤泥浮渣端頭部分另加超高0.5～1m，混凝土澆筑48h打掉端頭沉渣浮泥。具體加高尺寸視樁底滲水積水情況定）并在磚面抹水泥漿，把十字軸心線引至磚面并用紅油漆做好標記，經檢核須符合規范。

（3）用人工、風鎬或電動工具，由孔中間向周邊開挖，用絞輪或電動葫蘆提升泥渣倒至距孔口2m遠；每樁孔上面應有防雨措施。

（4）每挖深1m，為一節混凝土護壁澆筑高度和每天開挖深度。

（5）校核并修整樁孔直徑、軸心線和垂直度，須符合相關規范要求。

（6）按設計要求制作、安裝護壁模板和護壁鋼筋網（按設計要求）。

（7）澆筑護壁混凝土24h后脫模（每天只挖一節護壁；第二天拆模后再往下挖，混凝土宜加入早凝劑以提高早期強度）。上下節護壁的搭接長度不得小于50mm。

（8）挖至3m深度，送風到樁孔底輸送新鮮空氣，把孔底土層釋放出的有害氣體稀釋吹散，以保證孔底空氣流通和作業人員的安全。

（9）樁孔挖深4～5m，孔底應設置低壓安全照明燈。

（10）挖到設計高度，需經地勘單位現場確認持力層（須地勘單位現場確認簽字，資料存入工程原始檔案）；開挖擴底樁應先將擴底部位樁身的圓樁體挖好，再按擴底部位的尺寸、形狀自上而下削土擴成設計圖紙的要求；若無設計要求，擴底直徑一般為1.5～3.0d，擴底部位的變徑尺寸為1∶4。

（11）單孔挖好，全面校核樁孔軸心線、直徑、垂直度、擴大頭高度和擴大頭底部尺寸、鍋形底，并把每節護壁上部多余的混凝土修整至符合設計樁徑要求。

（12）清理干凈泥土余渣浮泥，抽干孔底積水和泥漿，如不能及時澆筑混凝土，須用砂漿或細石混凝土封底，以保護孔底土質不被水浸蝕。

（13）按設計要求制作鋼筋籠（四周應焊有保護層耳環）按樁編號吊牌，用塔吊緩緩吊入樁孔按設計安裝就位并對鋼筋籠進行固定和校驗。

（14）在鋼筋籠中部放入混凝土串筒，串筒放至距樁孔底1m高處并開始澆筑混凝土，用長桿振動棒進行振搗；樁孔太深時，振搗工人須進入孔下進行振搗連續作業，直到單樁混凝土澆筑完畢。

（15）樁混凝土澆筑48h（視氣溫定），把樁頂端沉渣浮漿混凝土打盡至設計要求高度（承臺底）。

（16）夏季施工時，應在混凝土澆筑完畢用濕谷草或麻布遮蓋，待混凝土初凝后在遮蓋物上淋水養護混凝土。