CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ

Chia sẻ: Hoàng Đức Thắng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

461
lượt xem 121
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1. Giới thiệu Trong khoảng thời gian gần đây xu hướng các nhà dân trên địa bàn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh thường sử dụng Cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ hay cọc khoan nhồi mini bê tông cốt thép cho nền móng. Thường cọc khoan nhồi bêtông cốt thép mini có Đường Kính từ 300–600 (mm). Trên thực tế Cọc khoan nhồi Mini bê tông cốt thép sử dụng tốt nhất đối với những nhà cao tầng có diện tích 70 m2 x 4 tầng.Cọc Khoan Nhồi Mini bê tông...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ

CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ 1. Giới thiệu Trong khoảng thời gian gần đây xu hướng các nhà dân trên đ ịa bàn Hà Nội, TP Hồ Chí Minh thường sử dụng Cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ hay cọc khoan nhồ i mini bê tông cố t thép cho nền móng. Thường cọc khoan nhồi bêtông cốt thép mini có Đư ờng Kính từ 300–600 (mm). Trên th ực tế Cọc khoan nhồi Mini bê tông cốt thép sử dụng tốt nhất đ ối với những nhà cao tầng có diện tích > 70 m2 x 4 tầng.Cọc Khoan Nhồi Mini bê tông cốt thép có tiết diện cọc thường từ 300-600 mm,chịu tả i trọng lớn thường từ 30 - 160 tấn trên mộ t đầu cọc.Về ưu điểm thì Cọc Khoan Nhồi Mini bê tông cốt thép ổn đ ịnh hơn ép cọc bê tông cốt thép.Giá thành thì lại chỉ ngang bằng hoặc rẻ hơn ép cọc bê tông cốt thép.Chính giá thành và chất lượng của Cọc Khoan Nhồ i Mini bê tông cốt thép đã đem lại sự lựa chọn đúng đắn cho người sử dụng. Cọc khoan nhồi là một giải pháp móng có nhiều ưu điểm. Căn c ứ vào tài liệu khảo sát địa chất, người thiế t kế có thể xác định được chiều sâu cọc sao cho sức ch ịu tải của đất nền tương đương với sức chịu tải do vật liệu làm cọc (Pvl≈ Pđn). Điều này với phương pháp cọc đóng, nén tĩnh hoặc ép neo không thực hiện được. Đó là điều kiệ n đưa đến giải pháp nền móng h ợp lý và kinh tế h ơn. 2. Ưu điểm Hình ảnh thi công lồng thép cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ 1
Hình ảnh thi công khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ • Giá thành rẻ hơn các loại móng cọc bằng b ê tông cốt thép khác nhờ vào khả năng chịu tải trên mỗ i đầu c ọc cao nên số lượng cọc trong móng giả m. Thêm vào đó, phần đài cọc nhỏ gọn nên tránh hiện tượng đài consol (đài cọc chịu tải trọng lệch tâm).Tổng giá thành xây dựng của móng Cọc khoan nhồi bêtông cốt thép chỉ tương đương với tổng giá thành của móng ép cọc bêtông cốt thép. • Thi công nhanh, gọn và được giám sát chặt chẽ. • Thiết bị thi công nhỏ gọn nên có thể thi công trong điều kiệ n xây dựng chật hẹp. Không gây bấ t kỳ ảnh hưởng nào đố i với phần nền móng và kết cấu của các công trình kế cận - nếu có bên thi công hoàn toàn ch ịu trách nhiệm bồi thường. • Độ an toàn trong thiết kế và thi công cao. Bê tông đổ liên tục từ đáy hố khoan lên trên nên tránh được tình trạng chắp nối giữa các cọc. Nh ờ tháp dẫn hướng, độ nghiêng lệch của cọc đả m bảo nằm trong giới hạn cho phép. • Không có kh ớp nối như cọc ép, đảm bảo truyền tải trọng đúng tâm. •Có thể khoan xuyên tầng đất cứng.Khi gặp chướng ngại vật hoặc tầng đất tốt giả đ ịnh có thể khoan phá để xuống sâu hơn đến tầng đất chịu lực. Xác định được đ ịa tầng mà cọc xuyên qua, từ đó xác đ ịnh chính xác chiều sâu cọc để đảm bảo an toàn. Xác định được độ ngậ m của cọc trong các tầng đấ t tố t.Cọc khoan nhồ i mini có thể khoan tới lớp đấ t ch ịu lực tố t mà cọc ép 2
neo không làm được và cọc khoan nhồi không có mố i nối nên giải quyế t được vấn đề >2 mối nố i cho 1 tim cọc so với cọc ép. • Sử dụng tốt cho trường hợp lớp đất tốt xen kẹp bên trên lớp đất xấu mà không thể đóng hoặc ép cọc bê tông cốt thép thông thường. • Chiều sâu khoan cọ c tối đa 40 m do đó điều kiện chống lật được loạ i bỏ.Chiều sâu khoan cọc đảm bảo do đó đài móng cũng giảm về kích thước. • Dễ thi công móng và đà kiềng, khố i lượng bê tông và cốt thép ít, đào đắp đấ t ít, không ảnh hưởng nhà bên cạnh hoặc ngược lại. • Đường kính cọc tăng giảm và tùy theo sức chịu tải tính toán: Ø300, 400, 500, 600,… • Dễ kiểm soát tỷ lệ trộ n bê tông và cốt thép khi đổ cọc. Mác bê tông rất cao. • Không phả i đào bỏ đi phần nền móng công trình cũ mà vẫn triển khai thi công được móng cọc khoan nhồi • Kết cấu thép dài liên tục 11,7 m. • Với công trình cần tải trọng lớn hơn có thể thiết kếmở đáy(Chân Voi) . 3. Nhược điểm - Khó kiể m tra chính xác chất lượng bê tông nhồi vào cọc , do đó đòi hỏ i sự lành nghề của đội ngũ công nhân và việc giám sát chặt chẽ nhằm tuân thủ các quy trình thi công. - Môi trường thi công sình lầ y, dơ b ẩn. - Chiều sâu thi công b ị hạn chế trong giới hạn từ 120→ 150 lầ n đường kính cọc. - Trong một số trường h ợp địa chấ t yếu (ví dụ : vùng Quận 8, Bình Chánh, Quận 7, Nhà Bè (Sài Gòn)) thường phải khoan sâu >36m. Cốt thép nếu đúng phả i đạ t 2/3 chiều dài cọc nhưng để giảm giá thành các nhà thầu khoan nhồi thường chỉ đặ t thép chủ dài 11.7m (khỏang 1/3 chiều sâu hạ cọc nếu cọc sâu 36m). - Về độ mảnh, không nên khoan sâu quá nếu có tầng đất yếu (có người chuyên thi công cọc mini cho biêt không nên khoan quá 30m) 3
4. Quy trình thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ : 300 mm; 400 mm; 500 mm 4
5
- Để đảm bảo chất lượng cọc khoan nhồi, trong quá trình thi công phải đả m bảo thực hiện đầ y đủ và đúng kỹ thuật những bước sau : 1. Định vị tim cọc và di chuyển thiết bị đến vị trí khoan. 2. Khoan tạo lỗ, kiể m tra đ ịa tầng, kiểm tra độ sâu. 3. Lấy phôi khoan. 4. Gia công lồng thép và thả ống đổ. 5. Vệ sinh hố khoan. 6. Đổ bêtông. 4.1. Định vị tim cọc - Căn cứ vào bả n vẽ thiế t kế để triển khai, do đặc điểm hiện trường thi công cọc nhồi rất sình lầy (vì phôi khoan và dung dịch trộn lẫn) rất dễ làm mất dấu định vị của các cọc , hoặc thiết bị khoan di chuyể n sẽ làm lệch, phá dấu định vị. - Do vậ y cách làm tiện ích nhấ t như sau : Ch ọn hai trục trên bản vẽ vuông góc tạo thành hệ tọa độ khống chế, 4 mốc của hệ trục này được gửi lên chỗ an toàn nhất (có thể ở bên ngoài khu vực xây dựng). Từ hệ tọa độ này sẽ triển khai xác định các vị trí tim cọc. Trước khi tiến hành khoan tại vị trí mỗi tim c ọc phả i kiểm tra lạ i một lần n ữa. - Sai số đ ịnh vị tim cọc sau khi thi công không được lệch quá 1/3 đường kính cọc. 4.2. Khoan tạo lỗ, kiể m tra địa tầ ng, kiể m tra độ sâu Khoan tạo lỗ :  - Trước khi khoan tạo lỗ phải kiể m tra độ thẳng đứng dây dọ i của tháp dẫn hướng cần khoan để đảm b ảo lỗ khoan không bị xiên lệch quá độ n ghiêng cho phép (1/100). - Kiểm tra độ lệch xiên hiện trường tiện lợi và nhanh nhấ t bằng cách xem việc lắp ráp các ống đổ bê tông từng đoạn. Ống đổ bê tông có đầu hở để đưa bê tông xuống đáy hố, khi lỗ khoan bị lệch nghiêng thì không thể đưa ống đổ xuống đáy h ố được, tự thân ống bằng kim loại sẽ xuống theo đường dây dọi do trọng lượng bản thân ống gây ra. - Trong quá trình khoan tạo lỗ, dung dịch khoan s ẽ đi tuần hoàn từ đáy giếng khoan rồi trồi lên hố lắng và mang theo một phần mùn khoan nhỏ lên cùng. Nếu trong quá trình khoan gặp địa tầng thấm lớn, dung dịch khoan sẽ bị thấm nhanh, phả i nhanh chóng điều ch ỉnh tỉ trọng của dung d ịch bằng cách hòa thêm vào một lượng bột sét hoặc bentonite tương thích. 6
- Ngoài nhiệ m vụ vận chuyển mùn khoan lên hố lắng, dung dịch còn có nhiệm vụ giữ cân bằng thủy tĩnh nhằm ổn đ ịnh thành hố khoan. Do đó, trong mọ i trường hợp ngừng thi công do thời tiết hay phả i ngừng qua đêm, người kỹ thuậ t phả i xác định chắc chắn rằng hố khoan đầ y dung d ịch và không bị thấ m đi trong thời gian ngừng thi công. Kiể m tra địa tầ ng :  - Trước tiên kỹ thuật viên thi công hoặc kỹ sư giám sát phả i đọc kỹ hồ sơ khảo sát địa chất để nắm rõ địa tầ ng mô tả khi thi công. Kỹ thuật viên phải có nhiều kinh nghiệ m để nhận biết được các đ ịa tầng thực tế có thể sai lệch nhiều hoặc gần đúng như cột đ ịa tầng mô tả trong hồ sơ kh ảo sát ban đầu. Điều này phải dựa vào tốc độ khoan, màu sắc dung dịch, thành phần mùn khoan, mức độ rung, lắ c của máy khoan. - Kết quả đ ịa tầng của từng cọc được ghi rõ trong hồ sơ lí lịch cọc. - Trong trư ờng hợp đ ịa tầng mô tả ở lý lịch cọc quá khác biệ t với hồ sơ khảo sát địa chất ban đầu, giám sát thi công phả i báo cho bên tư vấn thiế t kế biết để có những quyết định cần thiết. Kiể m tra độ sâu của hố khoan :  - Dùng thước dây có treo quả dọi thả xuống hố khoan sau khi vệ sinh hố khoan hoặc đo chiều dài của từng cần khoan (hoặc ống đổ bê tông) để xác định. 4.3. Lấy phôi khoan - Ta dùng mũi khoan có nắp (mũ i khoan lapel) thả xuống tận đáy h ố để kéo đất lên. Khi cần thiết phải kéo hai lần. Sau đó thả lồng sắt và các ống đổ bê tông được nối và thả xu ống đáy hố . 4.4. Gia công lồng thép và thả ố ng đổ - Căn c ứ vào bản vẽ thiết kế để kiểm tra cốt thép . Đường kính của thép đai, thép dọc, loại thép đều được kiể m tra b ởi giám sát của hai bên trước khi đưa vào giếng khoan. - Chiều dài phần sắt nố i chống giữa các cốt thép≈20d (với d : đ ường kính cốt thép dọc). - Kiểm tra con kê bảo vệ và neo lồng sắt vào miệng hố khoan. - Ống đổ phải được làm sạch các bùn đất. Vữa bê tông còn dính trong lần đổ trước hoặc trong lúc bảo quản và di chuyển. 4.5. Vệ sinh hố khoan - Đây là công đoạn quan trọng nhấ t trong quá trình thi công cọc khoan nhồi. Trong quá trình khoan lượng phôi khoan không thể trồi lên hết. Thêm vào đó, khi ngừng khoan, những phôi khoan lơ lửng trong dung dịch sẽ lắng trở lạ i xuống đáy hố khoan, hoặc những phôi khoan có 7
kích thước lớn mà dung dịch không thể đưa lên khỏi hố khoan được. Vì vậ y, sau khi khoan đến chiều sâu thiế t kế cần tiến hành vệ sinh hố khoan. Có 2 phương pháp vệ sinh hố khoan : Phương pháp dùng khí nén :  - Dùng ống PVC h oặc ống kim loạ i có đường kính từ 60 đến 100 mm (càng lớn càng dễ bơm) đưa vào trong lòng ống đổ bê tông và xuống tới đáy hố . Dùng khí nén áp suấ t cao, thổi ngược dung dịch từ trong lòng ống đổ ra ngoài. - Trong khi đó, phía ngoài vành xuyến (khoảng không gian giữa thành ống đổ và thành giếng khoan), dung dịch khoan được cấp bổ sung liên tục và di chuyể n vào bên trong ống đổ ra ngoài. Trong qúa trình vận động, dung dịch sẽ mang các vật liệ u thô còn sót lạ i trong giếng lên khỏ i miệ ng giếng. Quá trình được tiến hành cho đến khi không còn cặn lắng, không còn vậ t liệu thô lẫn trong dung d ịch là được. Chú ý : + Trong quá trình bơm khí nén, hố khoan phải luôn luôn được c ấp dung d ịch đủ nhằm ổ n định thành giếng. + Trong thực tế, để kiể m tra độ sạch của hố khoan , giám sát hai bên tiến hành cho vào giếng một ít đá 1x2 cm. Trong quá trình thổi dùng lưới hứng lạ i để kiểm tra. Khi lượng đá 1x2 cm từ đáy hố khoan được thổ i lên miệng hố một phần của lượng đá đổ vào thì chấp nhận công tác vệ sinh đạt yêu cầu. Phương pháp bơm ép ngược :  - Đối với những địa tầng có tính bở rời, dễ bị sạt lở như địa tầng cát, á cát, bùn lỏng, ta phải dùng bơm ép ngược trong quá trình vệ sinh hố khoan. - Dùng máy Diezel bơm ép dung dịch vào trong ống đổ, luồng dung dịch này s ẽ tuần hoàn trong ống đổ xuống đáy và thoát ra ở miệng dưới của ống đổ và tuần hoàn lên trên trong vành xuyến giữa ống đổ và thành lỗ khoan, trào ra ngoài về hố dung dịch. Trong quá trình tuần hoàn này, dung dịch sẽ mang theo các vật liệu bở rời lên khỏi hố khoan. Chú ý : + Trong quá trình ép ngược ta phả i kê máng máy và chuẩn bị dụng cụ đổ bê tông cho đầ y đ ủ. Khi dừng ép ngược thì phả i đổ bê tông ngay, tránh tình trạng vật liệu bở rời lắng đọng. 4.6. Đổ bê tông - Mác bê tông ghi trong bản vẽ thiế t kế . Đây là điề u kiện rất quan trọng trong thi công cọc nhồi. Người thi công cũng như giám sát phả i tuân thủ theo các điể m sau : + Cấp phối đá 1x2 cm phả i đúng tiêu chuẩn , không lẫn lộn các loạ i tạp chấ t khác. + Cát phải đảm bảo chất lượng đổ bê tông, không để lẫn lộn cuội sỏi ho ặc tạp chấ t. 8
- Trước khi đổ bê tông phải kiể m tra dung tích các công cụ đo lường cấp phố i để qui ngược lại lượng bê tông tương ứng cần thiết. - Thời gian đổ bê tông cho mộ t cọc không quá 6 giờ (để đả m bảo chất lượng, cường độ bê tông suốt chiều dài cọc). Nếu quá trình thi công đổ bê tông ống bị tắc cần có biện pháp xử lý nhanh chóng, kể cả thời gian xử lý thì thời gian đổ bê tông không được vượt quá giới hạn nêu trên. Trong trường hợp không x ử lý được thì phải ngừng thi công ít nhất là 24 giờ, sau đó vệ sinh hố khoan lại một lầ n nữa (theo 2 phương pháp nêu ở trên) mới tiếp tục đổ bê tông. - Trước khi đổ bê tông cần phải kểm tra van trượt hoặc bong bóng cao su đã được đặt vào miệng ống đổ. Van trượt hoặc bong bóng cao su khi để vào miệng ống đổ dùng tay kéo thử lên xuống nhẹ nhàng không được lỏng hoặc chặt quá. Rút ố ng đổ :  - Kỹ thuật viên và giám sát theo dõi cao độ của mức bê tông dâng lên trong hố khoan bằng cách tính sơ bộ lượng bê tông đổ qua từng mẻ trộn và theo đư ờng kính danh định của cọc (thực tế đường kính sẽ lớn hơn 20→ 40% tùy theo địa tầng khoan qua). Khi nâng ống đổ lên chiều cao nâng không vuợt quá 1.5m. Độ n gập của ống đổ trong bê tông khi đạt yêu cầu thì cho rút ống. - Khi bê tông dâng lên miệng hố khoan lớp bê tông trên cùng thường bị nhiễ m bùn trong quá trình dâng lên. Nên cho lớp bê tông này trào ra khỏi miệng hố khoan, bỏ đi cho tới khi bằng mắt thường xác định được lớp bê tông kế tiếp đạt yêu cầu thì ngừng đổ. Kết thúc quá trình thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ. 4.7. Phương pháp kiể m tra Có hai phương pháp kiểm tra: b ằng nén tĩnh và siêu âm Phương pháp kiể m tra bằng nén tĩnh:Thường chọn phương án này vì giá rẻ -Trong bản vẽ thi công cọ c Đơn Vị Thiết kế chọn một số cọc Thí Nghiệ m( số lượng cọc thí nghiệ m phụ thuộc tổng số cọc trong công trình).Quy định trên 15 cọc thì bắ t buộc phải có cọc thí nghiệ m. -Trong quá trình thi công các cọc không thí nghiệ m sẽ được để sắt leo chờ phục vụ cho neo nén tĩnh cọc thí nghiệm sau này.Nế u diện tích rộng nén tính bằng chất tải như cách thông thường đối ép cọc. Phương pháp siêu âm:Không thường chọn vì giá cao -Trong quá trình thi công đơn vị thi công phải đặ t 02 ống thép chờ su ốt chiều dài cọc phục vụ cho siêu âm sau này.Đường kính ống thép phụ thuộc đơn vị thiế t kế đưa ra nhưng thường 9
D40 - D60 ≥ Đây cũng là một nguyên nhân đội giá thành nên cao.Ống siêu âm thường đặt 50% tổng số cọc và sẽ kiểm tra 25% bất kỳ. Loạ i cọc này có thể áp dụng rộng rãi được nếu khâu quản lý chấ t lượng thi công được đảm bảo. Việc đả m bảo chấ t lượng thi công loại cọc này có thể sẽ khó hơn so với loạ i cọc khoan nhồi đường kính lớn. Cần phả i phả i làm chủ được công nghệ , bởi vì nếu làm h ỏng thì rất khó sửa chữa hoặc không sửa chữa được.[1]. Tùy Kinh tế của chủ công trình mà có những biện pháp thí nghiệ m khác nhau. Với công trình lớn thường ch ọn cả hai phưong án. 10