一、鉆孔傾斜
1、事故原因
(1)鉆機排架不穩,鉆機導架不垂直,鉆機部件松動。(2)土層軟弱不均勻時,鉆頭受力不均勻。(3)擴孔較大時,鉆頭偏向一方。(4)鉆桿彎曲 ,接頭不正。(5)土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物。
2、處理及預防措施
(1) 因鉆機傾斜造成的應先移開鉆機，檢查鉆孔壁情況，如果鉆孔壁比較穩定，則應加固施工范圍內的地基 或加大鉆機的支撐面積，而后，重新安裝鉆機恢復施工;鉆孔壁隨時有坍塌可能的，應將鉆孔回填至原地面，待地層靜置穩定后重新開始鉆孔。
(2) 地質構造不均勻引起的，先分析清楚巖層的走向，然后采用適當的回填材料(回填材料一般為片石加黏土、純堿、鋸末等組成的混合物)將鉆孔回填至計算確定的高程處,靜置一段時間后恢復施工。孔中心偏差小于 20cm 的，靜置 1～2h 后可以繼續鉆孔。孔中心偏差大于 20cm 的，應根據情況靜置2h甚至更長的時間待地層沉積穩定后恢復鉆孔施工。穿過傾斜巖層過程中，應采用自重較大的復合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速鉆孔。
(3)進入不均勻硬層 ,斜狀巖層和碰到孤石時,宜用鉆機鉆透,當用沖孔鉆時,宜用低速將石打碎 ,如遇到傾斜巖石應先用混凝土填平,待混凝土凝固后再繼續鉆進,另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。
二、掉鉆
1、事故原因
由于機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鉆頭落入孔底。
2、處理及預防措施。
發生“掉鉆”后，應及時采取恰當的方法實施打撈。
(1)鉆孔壁穩定的情況，直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進行打撈。打撈前，先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置為制定打撈方案 提供依據。打撈設備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的現象發生。
(2)鉆孔壁出現局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩定時，應先加大孔內泥漿的濃 度，將旋轉鉆頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鉆孔壁，之后，采取“氣舉法 ”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥，確認鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。鉆孔壁隨時有繼續坍塌可能時，先在孔內安裝長鋼護筒、攪拌樁圍護、帷幕法 等方法加固鉆孔壁，而后打撈鉆頭。
三、堵管
分開始灌注時堵管和灌注過程中堵管兩種情況。
1、開始灌注時堵管
開始灌注時堵管,指首盤混凝土灌注即堵管,其原因主要有隔水塞被卡住和漏斗底部混合料產生離析, 致混凝土無法下落兩種情況。為預防初灌時堵管需采取以下措施:
(1)鉆孔樁灌注前，對導管進行試探, 檢查導管的垂直度, 并進行導管過球試驗。
(2)首盤混凝土拌和。適當多摻加水泥和細骨料,確保首盤混凝土的和易性,另外在灌注漏斗內灑水潤濕,以利混凝土順利下落。
(3)精確計算導管底口與孔底之間距離，以控制在30～50cm 為宜, 太小容易堵管,太大則無法保證初灌導管埋深。
2、灌注過程中堵管
灌注過程中堵管, 主要由于混凝土和易性太差、離析; 石子粒徑過大; 有大的異物(如受潮水泥結塊等);埋管太深;導管直徑太小;灌注時間太長或兩盤混凝土間隔時間過長所致。
為預防灌注過程中堵管,主要采取以下措施。
(1)合理組織, 加快混凝土灌注速度。同時確保混凝土連續灌注,不要因故間斷灌注。(2)采用強制拌和機拌和。嚴格按配合比施工,保證混凝土拌和時間,縮小混凝土運距,或采用混凝土運輸車運輸,確保灌注的混凝土無離析和泌水現象。宜摻加緩凝減水劑,改善混凝土的性能。混凝土坍落度宜控制在18cm～22cm。(3)砂、石應嚴格過篩。避免有大塊卵石等異物進入混凝土中, 碎石的最大粒徑要根據導管直徑、鋼筋間距等指標嚴格控制,一般≯4cm。防止水泥受潮, 避免大塊異物進入混凝土中。另外可在灌注漏斗上設一間距 10cm×10cm 鋼筋網墊, 隔離混凝土中的大塊異物, 確保無大塊物體進入導管中。(4)灌注過程中勤量測。勤拆管,埋管深度宜控制2m~6m之間, 以免埋管太深造成堵管。(5)根據鉆孔樁直徑。宜選用內徑25或30cm并且順直、內壁光滑的導管, 不宜選用內徑過小的導管。如果出現堵管,則要分析原因,采用長桿沖搗, 大錘敲擊導管,或利用卷揚機將漏斗稍提一定高度,猛然下落,利用振動使混凝土下落。如仍無效, 則提出導管,清理出混凝土,分析原因,重新施工。
四、鋼筋籠上浮
1、事故原因
主要由于混凝土灌注時沖擊力過大或灌注時間較長,表層混凝土凝結而推動鋼筋籠上浮或鋼筋籠固定不好而上浮。
2、處理措施
發現鋼筋籠上浮，應立即暫停灌注，采取以下措施進行處理。
(1)對于鋼筋籠上浮在 1 倍直徑以下的可以在采取有效防止上浮的措施后繼續灌注。懸吊鋼筋焊縫脫落的，應及時補焊;懸吊鋼筋彎曲的情況應增加鋼管支撐。
(2)由于混凝土導致的,可采用加強混凝土的拌和質量,加入緩凝劑等方法,改善混凝土的和易性。
(3)加強鋼筋籠在孔口的固定,用鋼管垂直地卡壓住鋼筋籠,并將鋼管點焊在孔口上。
(4)混凝土面接近鋼筋籠時保持較大埋深,并放慢灌注速度,混凝土面進入鋼筋籠 2～3m后則適當提升導管,減小埋深(但不小于 1m),以增加鋼筋籠在導管底口以下的埋深,從而增加混凝土對鋼筋籠的握裹力。
(5)鋼筋籠上浮比較嚴重的必須拔出鋼筋籠，按照斷樁進行處理。
3、預防措施
(1)縮短全樁混凝土灌注時間,避免表層混凝土凝固而頂推鋼筋籠上浮同時宜摻用緩凝減水劑, 以改善混凝土性能。
(2)混凝土要徐徐灌入,減少沖擊力,并合理控制拆管, 避免導管底與鋼筋籠底端距離過小, 當混凝土面上升到鋼筋籠底端時,導管底口距離鋼筋籠底不宜小于2m, 此時適當加大導管埋深, 以減少混凝土灌注時對鋼筋籠向上的沖擊力,當混凝土面進入到鋼筋籠適當深度后, 一次拆除導管,使導管底口進入鋼筋籠底端 1.5m 以上,同時確保混凝土灌注速度,可很好防止鋼筋籠上浮。如灌注過程中鋼筋籠開始上浮,需迅速計算鋼筋籠底和導管底口距離,采取拆管或將導管提高一定高度控制, 如不見效,則在上部采取措施加固。實踐證明采用鋼管加固鋼筋籠,可很好控制鋼筋籠上浮。
五、斷樁
1、 事故原因
灌注中提升導管過高、混凝土供應中斷(下雨、停電、機械故障等)或導管漏水等原因導致導管中已灌注的混凝土與導管的混凝土隔斷，無法繼續灌注。
2、處理措施
在灌注過程中認定發生斷樁事故后，應立即停止繼續灌注，提拔導管和鋼筋籠，盡量將損失降低到最小。并采取以下辦法處理：
(1)斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之一以下時，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實施原位恢復。
(2)斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m 時，先進行 鉆孔壁加固，而后進行鉆孔樁的接長比較經濟。
(3)斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之一與三分之二之間的，應對各種處理方法進行對比，選擇經濟、可行的處理方法。墩(臺)樁布置有條件變更，樁布置改變造成的損失較小的，應積極與設計單位聯系爭取變更設計;樁布置無法改變但可以增加樁的，最好由設計單位提供增加樁方案，實施增加基樁;不具備以上兩類情況的一般應及時采取沖擊鉆處理后原位恢復。
(4)樁長大于50m的樁出現的斷樁情況，應對處理方案詳細論證后著手，切勿盲目操作以免帶來較大的損失。
3、預防措施:
(1)施工技術人員和操作人員要進行崗前培訓，增強質量意識和業務技能。技術人員要細心量測, 準確計算導管埋深,合理控制拆管節奏,嚴格按施工規范施工。
(2)嚴格控制混凝土拌和質量宜摻用緩凝型減水劑,以改善混凝土性能。
(3)鉆孔樁施工要確保設備的完好率并有備用設備;一旦設備出現故障,立即啟用備用設備,確保正常施工,不得延誤時間。
六、孔壁坍塌
1、事故原因
(1)護筒的長度不夠,護筒變形或形狀不合格、護筒埋置太淺、周圍填土不密實。
(2)保持的水頭壓力不夠,泥漿比重太水。泥漿太稀,泥漿除護壁上浮鉆渣的作用外,還利用其側壓力穩定孔壁,泥漿稀了,作用就降低,就容易塌孔,泥漿高度不夠,規范對各種不同土層等情況有具體要求:“當地質不良,容易塌孔時,護筒頂端宜高出地下水位1.5～2.2 m ,高度不夠同樣是屬穩定孔壁壓力不足而造成塌孔。”
(3)成孔速度太快,在孔壁中來不及形成泥膜。
(4)沉放鋼筋時,碰撞了孔壁 ,破壞了泥膜及孔壁。
(5)造孔機械的機械力過大,致使護筒與土層之間的粘著力減弱。
(6)突發性事件如機械故障,停電等意外出現造成長時間停工而導致坍孔。由這原因產生的事故是不少的,因此使用有效的管理方法,把故障率減少,并在最短時間內修復使用,不致因機械故障造成斷樁事故。
(7)氣候影響:這主要是指大暴雨,而且時間較長,由于灌注樁是水下,搶時間不能間斷的快速作業,因而不能在雨天進行,必須了解氣候預報,及時了解當地的天氣狀況,同時也要做好各項防雨措施 ,以減少事故發生。
2、處理措施
(1)對于鉆孔樁底部混凝土夾碴的情況，采取樁底部壓漿或者高壓注漿方法處理。
(2)樁體的少量夾層或不連續，用小型沖擊鉆鉆一系列小直徑的孔進行置換清理泥漿和雜 物(鉆孔直徑60～75mm，樁中心一個孔，其余3～4 個孔分布在以樁中心為圓心，直徑為450mm 左右的圓周上)。清理后，進行高壓注漿處理。
(3)對于夾層較嚴重的，在鉆孔樁中心處鉆一個直徑 75mm 孔探明缺陷范圍。然后，以鉆孔樁中心為圓心，采用沖擊鉆鉆直徑80～100cm的孔，人工入孔清理，清理結束后，灌注高強混凝土。
3、預防措施
(1)汛期或潮期水位變化過大時,應采取升高護筒,增加水頭等措施來保持水頭相對穩定。
(2)提升鉆頭,下放鋼筋籠時要保持豎直,盡量不要碰撞孔壁。
(3)在松軟地層處要控制好進尺速度,并要根據地層的變化情況及進度調整泥漿的濃度,使泥起到較好的護壁作用。
(4)鉆孔灌注樁的清孔,吊裝鋼筋籠,灌注水下混凝土各工序應連續快速完成。
(5)為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔傾斜等現象 ,除了在復核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲時,還根據不同土層情況對此地質資料,隨時調整鉆進速度,并描繪出鉆進成孔時間曲線。當鉆進粉砂層進尺明顯下降,在軟粘土鉆進最快0.2m/min左右,在細粉砂層鉆進都是0.015m/min左右。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過程中要經常復核鉆頭直徑,如發現其磨損超10mm,就要及時換調鉆頭。
七、結語
在地下工程中,鉆孔灌注樁是應用最多、最廣的一種樁基施工方法。它作為一項隱蔽性施工,一旦出現質量缺陷,尤其是發生斷樁質量事故,處理是相當困難的。但是不少鉆孔灌注樁存在各種形態復雜的質量缺陷，是鉆孔灌注樁本身的施工工藝特點決定的。雖難以絕對避免，但我們可以對可能出現的質量問題提前采取預防措施，對出現的事故，分清原因，采取合理的技術措施，及時補強。對確認存在缺點的鉆孔樁，應盡可能設法補強。經過補救補強的樁，需認真檢驗后，方可使用。對質量極差，確實無法利用的樁，可采用補樁或其他措施解決。同時應嚴格控制各個施工環節,消除隱患,杜絕質量事故的發生，把握和解決好上述技術關鍵問題至關重要,應予以重視。
