在无地下水或有少量地下水，且较密实的土层或风化岩层中，或无法采用机械成孔或机械成孔非常困难且水文、地质条件允许的地区，可采用人工挖孔施工。岩溶地区和采空区不宜采用人工挖孔施工；孔内空气污染物超过现行《环境空气质量标准》GB3095规定的三级标准浓度限值，且无通风措施时，不得采用人工挖孔施工。

1.挖孔灌注桩施工的技术要求

（1）人工挖孔施工应制订专项施工技术方案，并应根据工程地质和水文地质情况，因地制宜选择孔壁支护方式。

（2）孔口处应设置高出地面不小于300mm的护圈，并应设置临时排水沟，防止地表水流入孔内。

（3）挖孔施工时相邻两桩孔不得同时开挖，宜间隔交错跳挖。

（4）采用混凝土护壁支护的桩孔必须挖一节浇筑一节护壁，护壁的节段高度必须按施工技术方案执行，严禁只挖不及时浇筑护壁的冒险作业。护壁外侧与孔壁间应填实，不密实或有空洞时，应采取措施进行处理。

（5）桩孔直径应符合设计规定，孔壁支护不得占用桩径尺寸，挖孔过程中，应经常检查桩孔尺寸、平面位置和竖轴线倾斜情况，如有偏差应随时纠正。

（6）挖孔的弃土应及时转运，孔口四周作业范围内不得堆积弃土及其他杂物。

（7）挖孔达到设计高程并经确认后，应将孔底的松渣、杂物和沉淀泥土等清除干净。

（8）孔内无积水时，按干法施工进行混凝土灌注，并用插入式振动棒振捣密实；孔内有积水且无法排净时，宜按水下混凝土灌注的要求施工。

2.挖孔灌注桩施工的安全要求

（1）施工前应制订专项安全技术方案并应对作业人员进行安全技术交底。

（2）挖孔作业前，应详细了解地质、地下水文等情况，不得盲目施工。

（3）桩孔内的作业人员必须戴安全帽、系安全带，安全绳必须系在孔口。

（4）桩孔内应设防水带罩灯泡照明，电压应为安全电压，电缆应为防水绝缘电缆，并应设置漏电保护器。

（5）人工挖孔作业时，应始终保持孔内空气质量符合相关要求。孔深大于10m时，必须采取机械强制通风措施。

（6）桩孔内遇岩层需爆破作业时，应进行专项爆破设计，且宜采用浅眼松动爆破法，并应严格控制炸药用量，在炮眼附近应对孔壁加强防护或支护。孔深大于5m时，必须采用电雷管引爆。桩孔内爆破后应先通风排烟15min并经检查确认无有害气体后，施工人员方可进入孔内继续作业。

（二）钻孔灌注桩施工1.钻孔灌注桩的特点

钻孔灌注桩桩长可以根据持力土层的起伏面变化，并按使用期间可能出现的最不利内力组合配置钢筋，钢筋用量较少，便于施工，且承载能力强，故应用较为普遍。

钻孔前应先布置施工平台。当场地为浅水时，宜采用筑岛法施工。筑岛面积应按钻孔方法、机具大小等要求决定，高度应高于最高施工水位0.5~1.0m。当场地为深水时，可采用钢管桩施工平台、双壁钢围堰平台等固定式平台，也可采用浮式施工平台。平台须牢靠稳定，能承受工作时所有静、动荷载。

2.钻孔灌注桩施工的主要工序

钻孔灌注桩施工的主要工序有：埋设护筒、制备泥浆、钻孔、清孔、钢筋笼制作与吊装、灌注水下混凝土等。

（1）埋设护筒：护筒能稳定孔壁、防止塌孔，还有隔离地表水、保护孔口地面、固定桩孔位置和起钻头导向作用等。

护筒要求坚固耐用，不漏水，其内径应比钻孔直径大（旋转钻约大20cm，潜水钻、冲击或冲抓锥约大40cm），每节长度约2~3m。一般常用钢护筒，在陆上与深水中均能使用，钻孔完成，可取出重复使用。在深水中埋设护筒时，先打入导向架，再用锤击或振动加压沉入护筒。护筒入土深度视土质与流速而定。护筒平面位置的偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

（2）泥浆制备：钻孔泥浆由水、黏土（膨润土）和添加剂组成，具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具、增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流，防止塌孔的作用。

通常采用塑性指数大于25，粒径小于0.005mm的黏土。颗粒含量大于50%的黏土，通过泥浆搅拌机或人工调和，贮存在泥浆池内，再用泥浆泵输入钻孔内。

（3）钻孔：一般采用螺旋钻头或冲击锥等成孔，或用旋转机具辅以高压水冲成孔。

根据井孔中土（钻渣）的取出方法不同，常用的方法有：螺旋钻孔、正循环回转钻孔、反循环回转钻孔、潜水钻机钻孔、冲抓钻孔、冲击钻孔、旋挖钻机钻孔。

①正循环回转钻孔：是利用钻具旋转切削土体钻进，泥浆泵将泥浆压进泥浆笼头，通过钻杆中心从钻头喷入钻孔内，泥浆挟带钻渣沿钻孔上升，从护筒顶部排浆孔排出至沉淀池，钻渣在此沉淀而泥浆流入泥浆池循环使用。其特点是钻进与排渣同时连续进行，在适用的土层中钻进速度较快，但须设置泥浆槽、沉淀池等，施工占地较多，且机具设备较复杂。

②反循环回转钻孔：与正循环法不同的是泥浆输入钻孔内，然后泥浆挟带钻渣从钻头的钻杆下口吸进，通过钻杆中心排出至沉淀池内。其钻进与排渣效率较高，但接长钻杆时装卸麻烦，钻渣容易堵塞管路。另外，因泥浆是从上向下流动，孔壁坍塌的可能性较正循环法的大，为此需用较高质量的泥浆。

③冲击钻孔：冲击钻成孔灌注桩适用于黄土、黏性土或粉质黏土和人工杂填土层，特别适合于在有孤石的砂砾石层、漂石层、硬土层、岩层中使用。施工中应根据现场地质状况，合理地选择冲击钻。冲击钻成孔一个最重要的关键点，就是泥浆护壁，护壁泥浆含砂量一定要小。泥浆的浓度可以根据试验测定或经验判断，泥浆太浓钻孔速度慢，泥浆太轻护壁容易坍塌。

开始钻进宜慢不宜快，因为护筒刃脚周围岩层的密实有个过程，需反复冲击挤压，因为这个位置最容易穿孔。施工中注意垂直度校正，2~3m后立即校正，钻孔太深且偏差太大只有回填重来。岩层一般是倾斜的，与钻机解除面位置垂直，此处位置通过回填卵石反复冲钻，直到岩层平整，然后再继续钻进，防止卡钻、孔位倾斜等。

施工过程中护筒及时跟进，一定要保持护筒内的水头，泥浆指标随时检查控制，不可马虎。钻机随时检查，钢丝绳等随时检查，防止掉钻。每天根据钻渣判断地质情况，做好地质柱状图标识。钻至设计位置后通知监理一起验收，共同确定孔底地质与设计是否一致。钻孔整个过程控制应严谨，防止刃脚穿孔、塌孔、偏孔、十字孔、卡钻、埋钻、吊钻事故发生。

④旋挖钻机钻孔：旋挖钻机是一种高度集成的桩基施工机械，采用一体化设计、履带式360°回转底盘及桅杆式钻杆，一般为全液压系统。旋挖钻机采用桶式钻斗，钻机就位后，调整钻杆垂直度，注入调制好的泥浆，然后进行钻孔。当钻斗下降到预定深度后，旋转钻斗并施加压力，将土挤入钻斗内，仪表自动显示桶满时，钻斗底部关闭，提升钻斗将土卸于堆放地点。钻进施工过程中应保证泥浆面始终不得低于护桶底部，保证孔壁稳定性。通过钻斗的旋转、削土、提升、卸土和泥浆撑护孔壁，反复循环直至成孔。

旋挖钻机特殊的桶型钻斗直接取土出渣，不需接长钻杆，钻孔时孔口注浆以保持孔内泥浆高度即可，因而能大大缩短成孔时间，提高施工效率。由于带有自动垂直度控制和自动回位控制，成孔垂直度和孔位等能得到保证。桶钻取土上提过程中对孔壁扰动较小，桶钻周边设有溢浆孔，溢出泥浆可起到护壁作用。

旋挖钻机一般适用黏土、粉土、砂土、淤泥质土、人工回填土及含有部分卵石、碎石的地层。对于具有大扭矩动力头和自动内锁式伸缩钻杆的钻机，可适用微风化岩层的钻孔施工。

（4）成孔检查与清孔：钻孔的直径、深度和孔形直接关系到成桩质量，是钻孔桩成败的关键。为此，除了钻孔过程中严谨操作、密切观测监督外，在钻孔达到设计要求深度后，应采用适当器具对孔深、孔径和孔的倾斜度进行检验，符合规范要求后，方可清孔。

①清孔的方法有抽浆法、换浆法、掏渣法、喷射清孔法以及用砂浆置换钻渣清孔法等。清孔方法应根据设计要求、钻孔方法、机具设备和地层情况决定。不论采用何种清孔方法，在清孔排渣时，均必须保持孔内水头，防止塌孔。

②清孔的质量要求：对摩擦桩，孔底沉淀厚度应符合设计规定，设计未规定时，对于直径≤1.5m的桩，≤200mm；对桩径>1.5m、桩长>40m或土质较差的桩，≤300mm。

对支承桩，沉淀厚度不大于设计规定，设计未规定时，≤50mm。

清孔后的泥浆性能指标，相对密度为1.03~1.10，黏度为17~20Pa·s，含砂率<2%，胶体率>98%。在吊人钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆的性能指标和孔底沉淀厚度；如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。

不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。

（5）钢筋笼制作与吊装

钢筋笼的制作应符合设计和规范要求，长桩骨架宜分段制作，分段长度应根据吊装条件确定。后场制作时应在固定台架上进行，以保证钢筋笼的顺直。注意在钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块。钢筋笼起吊入孔一般用吊机，无吊机时，可采用钻机钻架、灌注塔架。

（6）灌注水下混凝土

①灌注水下混凝土时配备的搅拌机等设备，应能满足桩孔在规定时间内灌注完毕。

灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。若估计灌注时间长于首批混凝土初凝时间，则应掺入缓凝剂。

②水下混凝土一般用钢导管灌注，导管内径为200~350mm，视桩径大小而定。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用压气试压。

③混凝土拌合物运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌合，二次拌合后仍不符合要求时，不得使用。

④首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度和填充导管底部的需要。首批混凝土拌合物下落后，混凝土应连续灌注。

⑤在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2~6m，在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深。

⑥为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。

⑦在灌注过程中，特别是潮汐地区和有承压水地区，应注意保持孔内水头。

③在灌注过程中，应将孔内溢出的水或泥浆引流至适当地点处理，不得随意排放，污染环境及河流。

@灌注中发生故障时，应查明原因，确定合理处理方案，及时处理。