Tính toán thi công phần ngầm 37

THI CÔNG TOP-DOWNCông nghệ thi công Top-down từ trên xuống là công nghệ thi công phần ngầm của côngtrình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên Tro

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Công nghệ thi công Top-down

THI CÔNG TOP-DOWN

Công nghệ thi công Top-down (từ trên xuống) là công nghệ thi công phần ngầm của côngtrình nhà, theo phương pháp khác với phương pháp truyền thống: thi công từ dưới lên Trongcông nghệ thi công Top-down người ta có thể đồng thời vừa thi công các tầng ngầm (bêndưới cốt ± 0,00 (cốt ± 0,00 tức là cao độ mặt nền hoàn thiện của tầng trệt công trình nhà, đọc

là cốt không)) và móng của công trình, vừa thi công một số hữu hạn các tầng nhà, thuộc phầnthân, bên trên cốt không (trên mặt đất)

1 1 Lịch sử

Công nghệ Top-down đã vào Việt Nam được hơn mười năm Nó vào Tp HCM trước Hà nội Công trình đầu tiên là Harbourview - Nguyễn Huệ (1993-1994 - Bachy Solatance), công trìnhthứ 2 là Saigon Center rồi nhiều công trình khác nữa Ở nước ta hiện nay trong nam ngoài bắccũng đã có rất nhiều công trình thi công theo phương pháp này các đơn vị thi công như :Bachy (Pháp), Tungfeng (Đài loan), Delta (Việt nam), Longgiang( viêtnam)

1 2 Ứng dụng

Nhà cao tầng thường có một vài tầng hầm để làm tầng kĩ thuật, chứa đựng máy móc thiết bị,

hệ thống kĩ thuật và xử lý như: bể nước thô, hệ thống bơm nước, thiết bị lọc, bể nước sạch hệthống bể chứa phế thải và xử lý, hệ thống biến áp và tủ điều khiển, tủ phân phối điện Ngoài

ra, còn làm kho chứa hàng hóa, vật liệu và gara ô tô Về góc đọ chịu lực tầng hầm giúp côngtrình đỡ bớt tải nền đất phía trên đưa trọng tâm công trình thấp xuống, giúp công trình chịulực ngang của gió, bão, động đất tốt hơn Tuy nhiên việc thi công tầng hầm nói riêng và phầnngầm nói chung thường rất khó khăn và là thách thức đối với nhiều nhà thầu Mỗi công trìnhđều có những đặc diềm riêng về cấu tạo nền đất, mặt cắt địa chất, chiều cao mực nước

ngầm nên không thể chỉ sử dụng kinh nghiệm mà đòi hòi cần có hiểu biết đầy đủ về khoahọc và công nghệ mới đáp ứng được yêu cầu xây dựng của công trình

Các phương pháp thi công phần ngầm truyền thống thường dùng tường chắn và hệ thanhchống để đào đất và thi công phần ngầm công trình từ dưới lên mà đại diện của các phươngpháp này là: Phương pháp sử dụng tường chắn bằng cừ ván thép (Sheel piles) và hệ thốngthanh chống (Bracing System); Phương pháp sử dụng tường chắn barrette và hệ thống neotrong đất (Anchors) Các phương pháp này bên cạnh một số ưu điểm thì bộc lộ nhiều nhượcđiểm cơ bản là tốn kém về kinh tế tiến độ thi công chậm và độ chính xác kém

Đối với những nhà sử dụng tường barrette quanh chu vi nhà đồng thời làm tường cho tầnghầm nhà nên thi công tầng hầm theo kiểu top-down Công nghệ thi công tầng hầm 'TOP-DOWN' là công nghệ tiên tiến hiện nay

1 3 Một số ưu điểm

• Các vấn đề về mặt bằng và tiến độ thi công: không cần diện tích đào móng lớn hoặc

đỡ tốn chi phí phải làm tường chắn đất độc lập Đặc biệt đối với công trình giao thông

dạng hầm giao thông, phương pháp này giúp sớm tái lập mặt đường để giao thông Và

có thể thi công kết hợp up-up phần thượng tầng và top down đối với phần ngầm(thông dụng đối với các công trình dân dụng có tầng ngầm) > đẩy nhanh tiến độ thicông

45 đến 60 ngày, với nhà có 3 tầng hầm thì thi công từ 3 đến 6 tháng Với nhà có 3tầng hầm thường tiết kiệm được thời gian thi công từ 5 dấn 6 tháng

Không cần dùng hệ thống chống tạm (Bracsing System) để chống đỡ vách tường tầnghầm trong quá trình đào đất và thi công các tầng hầm, không phải chi phí cho hệchống phụ Hệ thanh chống tạm này thường rất phức tạp vướng không gian thi công

Các vấn đề về móng (hiện tượng bùn nền, nước ngầm ), có một điểm lưu ý ở đây làtrong đô thị thường có nhiều công trình cao tầng, nếu thi công đào mở (open cut) cótường vây, móng sâu và phải hạ mực nước ngầm để thi công phần ngầm, điều này dẫnđến việc thường không đảm bảo cho các công trình cao tầng kề bên (dễ xảy ra hiệntượng trượt mái đào, lún nứt ), phương án thi công Top-down giải quyết được vấn đềnày

Khi thi công các tầng hầm đã có sẵn tầng trệt, nên giảm ảnh hưởng xấu của thời tiết

Liên kết giữa dầm sàn và cột tường khó thi công

Thi công cần phải có nhiều kinh nghiệm

Thi công đất trong không gian kín khó thực hiện cơ giới hoá

Thi công trong tầng hầm kín ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động

Phải lắp đặt hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo

1 5 Phương pháp công nghệ chính

Trong công nghệ Top-down, các tầng hầm được thi công bằng cách thi công phần tường vâybằng hệ cọc barrette xung quanh nhà (sau này phần trên đỉnh của tường vây dùng làm tường

bao của toàn bộ các tầng hầm) và hệ cọc khoan nhồi (nằm dưới chân các móng cột) bên trongmặt bằng nhà Tường vây thi công theo công nghệ cọc nhồi bê tông tới cốt không (cốt nềnngay trên mặt đất) (không tính phần bê tông chất lượng kém trên đỉnh vào trong thành phầntường) Riêng các cọc khoan nhồi bê tông nằm dưới móng cột ở phía trong mặt bằng nhà thìkhông thi công tới mặt đất mà chỉ tới ngang cốt móng (không tính phần bê tông đầu cọc nhồi,phải tẩy bỏ đi sau này) Phần trên chịu lực tốt, ngay bên dưới móng của các cọc nhồi nàyđược đặt sẵn các cốt thép bằng thép hình, chờ dài lên trên tới cốt không (cốt nền ngay tại mặtđất) Các cốt thép hình này, là trụ đỡ các tầng nhà hình thành trong khi thi công Top-down,nên nó phải được tính toán để chịu được tất cả các tầng nhà, mà được hoàn thành trước khithi công xong phần ngầm (gồm tất cả các tầng hầm cộng thêm một số hữu hạn các tầng thuộcphân thân đã định trước) Tiếp theo đào rãnh trên mặt đất (làm khuôn dầm), dùng ngay mặtđất để làm khuôn hoặc một phần của khuôn đúc dầm và sàn bê tông cốt thép tại cốt không Khi đổ bê tông sàn cốt không phải chừa lại phần sàn khu thang bộ lên xuống tầng ngầm, để(cùng kết hợp với ô thang máy) lấy lối đào đất và đưa đất lên khi thi công tầng hầm Sàn nàyphải được liên kết chắc với các cốt thép hình làm trụ đỡ chờ sẵn nêu trên, và liên kết chắc với

hệ tường vây (tường vây là gối đỡ chịu lực vĩnh viễn của sàn bê tông này) Sau khi bê tôngdầm, sàn tại cốt không đã đạt cường độ tháo dỡ khuôn đúc, người ta tiến hành cho máy đàochui qua các lỗ thang chờ sẵn nêu ở trên, xuống đào đất tầng hầm ngay bên dưới sàn cốtkhông sau đó lại tiến hành đổ bê tông sàn tầng hầm này, ngay trên mặt đất vừa đào, tương tựthi công như sàn tại cốt không, rồi tiến hành lắp ghép cốt thép cột tầng hầm, lắp khuôn cộttầng hầm và đổ bê tông chúng

Cứ làm như cách thi công tầng hầm đầu tiên này, với các tầng hầm bên dưới Riêng tầng hầmcuối cùng thay vì đổ bê tông sàn thì tiến hành thi công kết cấu móng và đài móng

Đồng thời với việc thi công mỗi tầng hầm thì trên mặt đất người ta vẫn có thể thi công mộthay vài tầng nhà thuộc phần thân như bình thường Sau khi thi công xong hết các kết cấu củatầng hầm người ta mới thi công hệ thống thang bộ và thang máy lên xuống tầng hầm

1 6 Một số kĩ thuật cần thiết trong thi công tầng hầm

theo phương pháp "TOP-DOWN"

1 6 1 Cốt thép đỡ tạm

Khi thi công tầng hầm theo phương pháp “TOP-DOWN” phải sử dụng các cột thép để đỡ cácsàn tầng hầm và nếu thi công kết cấu phần thân đồng thời với thi công tầng hầm thì các cộtthép chống tạm này phải chịu được thêm cả 2 sàn tầng 1 và tầng 2 nữa Số lượng các sàn màcột thép chống tạm cần phải đỡ sẽ được lấy theo tiến độ thi công phần thân nhà

Các cột thép đỡ tạm sau này sẽ được nhồi và bọc bê tông trở thành những cột chịu lực củacông trình Việc tinh toán các cột này sẽ theo những phương pháp tinh toán và quy địnhriêng Trong thực tế người ta dùng thép I có gia cường thép góc hoặc ống thép với khả năngchịu lực từ 200 - 1000 tấn

Các cột thép đỡ tạm phải được đặt đúng vào vị trí các cột chịu lực của công trình và thườngđược cắm sẵn vào các cọc khoan nhồi từ khi thi công cọc khoan nhồi

1 6 2 Bê tông

Do yêu cầu thi công liên tục, phải tháo ván khuôn sớm để tiến hành đào đất thi công tiếp tụcphần dưới, nên cần dùng phụ gia để giúp bê tông nhanh chóng đạt được cường độ yêu cầutrong mót thời gian ngăn Có thể sử dụng các phương pháp sau:

- Sử dụng phụ gia hóa dẻo, siêu dẻo giảm tỉ lệ nước nhưng vẫn giữ nguyên độ sụt yêu cầulàm tăng cường độ của bê tông

- Sử dụng các phụ gia tăng trưởng cường độ nhanh, có thế đạt trên 90% cường độ thiết kếtrong vòng 7 ngày

Khi thi công cột và vách cứng, cần phải dùng bê tông có phụ gia trương nở để vá các đầu cột,đầu lõi nơi tiếp giáp với dầm sàn Phụ gia trương nở nên sử dụng loại khoáng, khi tương tácvới nước xi măng tạo ra các cấu tử nở CaOAl2O33CaSo4(31-32)H2O Hàm lượng phụ giatrương nở thường được sử dụng là từ 5 - 15% của lượng xi măng, không nên dùng bột nhómhoặc các chất sinh khí để làm bê tông trương nở bới chúng gây ăn mòn cốt thép

Bê tông sàn nơi tiếp giáp với tường tầng hầm nơi có thép chờ vả ở sàn đáy phải được chốngthấm bằng những phương pháp hữu hiệu, việc sửa chữa những chỗ bị rò rỉ, thấm sau khi đãthi công bê tông là rất khó khăn và tốn kém

1 6 3 Hạ mực nước ngầm để thi công các tầng hầm

Khi thi công các tầng hầm bằng phương pháp “TOP-DOWN” thường gặp nước ngầm gâykhó khăn rất nhiều cho việc thi công, thông thường người ta phải kết hợp cả hai phương pháp

là hạ mực nước ngầm bằng ống kim lọc và hệ thống thoát nước bề mặt gồm các mương tíchnước hố thu nước và máy bơm Việc thiết kế các hệ thống hạ mực nước ngầm và thoát nướcnày phải được tính toán riêng cho từng độ sâu thi công theo từng giai đoạn Khi thi công cũngphải coi trọng và luân thủ đúng yêu cầu thiết kế của công tác này

1 6 4 Vai trò của hệ dầm và sàn

Ví dụ nếu nhìn Gouman hotel xuống thì có thể thấy rõ người ta để 3 lỗ tại sàn tầng 1 (một cái

là đường lên xuống của tầng hầm) để vận chuyển đất lên Việc thi công dầm không có nghĩa

là để cho dễ vận chuyển đất, ngoài lý do để chống áp lực đất cho tường vây và rút ngắn thờigian thi công thì có thể còn có lý do sau: việc thi công dầm và sàn tại tầng hầm sử dụng đấtthay dàn giáo để đỡ ván khuôn nên chiều cao đào bị khống chế, mặt khác máy đào ở đây tuy

là loại chuyên dùng cho đào tầng hầm nhưng độ mở gầu đào vẫn bị khống chế, nếu làm sànthì sẽ rất khó đào đất và sẽ rất nguy hiểm Việc thi công dầm không không cho thấy sự thônggió và chiếu sáng được tốt hơn vì thông gió tốt phụ thuộc chính vào luồng gió đưa xuống vịtrí gây khói và tính toán sao cho khí đi tuần hoàn, chiếu sáng chủ yếu dùng đèn và ánh sáng

từ 3 lỗ mở xuống

1 7 Các bước thi công

1 Thi công tường chắn đất thành một chu vi kín: cấu tạo là các tường bê tông cốt thép, có thểkết hợp với cọc nhồi xen kẽ để tham gia chịu lực cùng kết cấu móng Thi công theo phươngpháp đào hố ( nếu nông thì dùng máy đào, sâu thì dùng máy cắt đất gầu vuông, dùng dungdịch bentonite giữ thành

2 Đào hố tới cao độ thuận lợi (1-2m) và thi công hệ thống giằng chống tạm theo phươngđứng

Có hai phương pháp thi công sàn tầng hầm:

•

•

Dùng hệ cột chống hầm đã thi công (tỳ lên cọc nhồi) để đỡ hệ dầm và sàn tầng hầm Dùng cột chống tạm Chống tạm theo phương đứng là dùng các cột chống tạm bằngthép hình cắm trước vào các cọc khoan nhồi ở đúng vị trí các cột suốt chiều cao từmặt đất đến đỉnh cọc nhồi(các cọc khoan nhồi nên được đặt trước các thanh thép hìnhtới gần cao độ này để có thể sử dụng vào việc chống hệ thanh giằng) Lý do phải cócột chống tạm này là trong khi phải thi công phần thân nhà bên trên lên cao dần đồngthời với thi công tầng hầm, phần thân nhà bên trên chưa có kết cấu chính thức đỡ tảitrọng do thân nhà trên tác động xuống cọc nhồi bên dưới Các cột này được đặt tạiđỉnh cọc nhồi ngay trong giai đoạốíăp hoàn thành việc thi công cọc khoan nhồi

3 Thi công hệ dầm sàn bê tông đầu tiên - tầng trệt (cốt 0 00) và để lỗ chờ thi công cho cáctầm sàn tiếp theo, các tấm sàn tiếp theo bên dưới được thi công tuần tự Các tấm sàn BTCTnày cũng đóng vai trò giằng chống cho tường chắn đất bằng cách liên kết trực tiếp với tuờngqua các mối nối Dùng ngay đất đang có làm coppha cho sàn này nên không phải cây chống Tại sàn này để một lỗ trống khoảng 2mx4m để vận chuyển những thứ sẽ cần chuyển từ dướilên và trên xuống Khi sàn đủ cứng, qua lỗ trống xuống dưới mà moi đất tạo khoảng khônggian cho tầng hầm sát trệt Lại dùng nền làm coppha cho tầng hầm tiếp theo Rồi lại moi tầngdưới nữa cho đến nền cuối cùng thì đổ lớp nền đáy Nếu có cột thì nên làm cột lắp ghép saukhi đã đổ sàn dưới Cốt thép của sàn và dầm được nối với tường nhờ khoan xuyên tường vàlùa thép sau Dùng vữa ximăng trộn với Sikagrout bơm sịt vào lỗ khoan đã đặt thép

- Đào đất để tạo chiều cao cho việc thi công tầng hầm thứ nhất

- Ghép ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ nhất

- Chống thấm cho các mối nối giữa sàn tầng hầm thứ nhất và tường vách

- Đặt cốt thép dầm sàn tầng hầm thứ nhất, hàn nối với cốt thép của cột chống thép và cốt thépcủa tường vách

- Đổ bê tông dầm sàn tầng hầm thứ nhất

- Cốt thép ván khuôn và đổ bê tông lõi vách cứng, lồng cầu thang máy, nhồi và bọc cột thép

từ tầng hầm thứ nhất đến tầng trệt

- Bảo dưỡng đến khi bê tông sàn tầng hầm thứ nhất đạt cường độ yêu cầu

5 Thi công tầng hầm thứ hai

- Tháo ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ nhất

- Đào đất để tạo chiều cao cho việc thi công tầng hầm thứ hai

- Ghép ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ hai

- Chống thấm cho các mối nối giữa sàn tầng hầm thứ hai và tường vách

- Đặt cốt thép dầm sàn tầng hầm thứ hai, hàn nối với cốt thép của cột chống thép và cốt thépcủa tường vách

- Đổ bê tông dầm sàn tầng hầm thứ hai

- Cốt thép ván khuôn và đổ bê tông lõi vách cứng lồng cầu thang máy, nhồi và bọc cột thép

từ tầng hầm thứ hai đến tầng hầm thứ nhất

- Bảo dưỡng đến khi bê tông sàn tầng hầm thứ hai đạt cường độ yêu cầu

6 Thi công tầng hầm thứ ba (tầng đáy)

- Tháo ván khuôn dầm sàn tầng hầm thứ hai

- Đào đất đến cốt thi công đài cọc

- Bê tông lót, chống thấm đáy dài cọc và dầm giằng

- Thi công đài cọc và dầm giằng

- Bê tông lót và chống thấm cho sàn đáy của tầng hầm, kể cả các mối nối với tường vách

- Đặt cốt thép sàn đáy tầng hầm, hàn nối với cốt thép của cột chống thép và cốt thép củatường vách

- Đổ bê tông sàn đáy tầng hầm

- Cốt thép ván khuôn đổ bê tông lõi vách cứng, lồng cầu thang máy, nhồi và bọc cột thép củatầng hầm cuối cùng

- Bảo dưỡng bê tông sàn đáy tầng hầm

7 Thi công Tường tầng hầm phía bên trong tường barret nếu cần thiết

8 Thi công vá các ô sàn được chừa lỗ khi thi công

9 Thi công hoàn thiện như Phương pháp truyền thống

1 8 Thiết bị phục vụ thi công

Phục vụ công tác khác : bố trí máy bơm, thang thép đặt tại lối lên xuống , hệ thốngđèn điện chiếu đủ độ sáng cho việc thi công dưới tầng hầm

Phục vụ công tác thi công bê tông : trạm bơm bê tông , xe chở bê tông thương phẩm ,các thiết bị phục vụ công tác thi công bê tông khác

Ngoài ra tuỳ thực tế thi công còn có các công cụ chuyên dụng khác

Ghi chú: Để biết được khả năng ép của kích thủy lực thì trước tiên phải đề nghị đơn vị ép cọccung cấp giấy kiểm định đồng hồ và giàn ép thủy lực, trong kết quả kiển định sẽ có bảng trachỉ số trên đồng hồ (kg/cm2) và tương đương với chỉ số này là lực ép đầu cọc (Tấn) Hai sốliệu này quan hệ với nhau bằng "phương trình quan hệ" có trong kết qủa kiểm định Phải lưu

ý nữa là số hiệu đồng hồ và giàn ép có đúng như giấy kiểm định không

2 2 Ưu nhược điểm của phương pháp thi công ép cọc

Hiện nay có nhiều phương pháp để thi công cọc như búa đóng, kích ép, khoan nhồi Việclựa chọn và sử dụng phương pháp nào phụ thuộc vào địa chất công trình và vị trí công trình Ngoài ra còn phụ thuộc vào chiều dài cọc, máy móc thiết bị phục vụ thi công Một trong cácphương pháp thi công cọc đó là ép cọc bằng kích ép

Ưu điểm:

•

•

•

Êm, không gây ra tiếng ồn

Không gây ra chấn động cho các công trình khác

Khả năng kiểm tra chất lượng tốt hơn: từng đoạn cọc được ép thử dưới lực ép và taxác định được sức chịu tải của cọc qua lực ép cuối cùng

Nhược điểm:

• Không thi công được cọc có sức chịu tải lớn hoặc lớp đất xấu cọc phải xuyên qua quádầy

2 3 Chuẩn bị mặt bằng thi công

Chuẩn bị mặt bằng,dọn dẹp và san bằng các chướng ngại vật

Vận chuyển cọc bêtông đến công trình Phải tập kết cọc trước ngày ép từ 1 đến 2 ngày(cọc được mua từ các nhà máy sản xuất cọc)

Khu xếp cọc phải đặt ngoài khu vực ép cọc, đường đi vận chuyển cọc phải bằngphẳng, không gồ ghề lồi lõm

Cọc phải vạch sẵn trục để thuận tiện cho việc sử dụng máy kinh vĩ cân chỉnh

Cần loại bỏ những cọc không đủ chất lượng, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật

Trước khi đem cọc đi ép đại trà, phải ép thí nghiệm 1 – 2% số lượng cọc

Phải có đầy đủ các báo cáo khảo sát địa chất công trình, kết quả xuyên tĩnh

Đối với cọc bêtông cần lưu ý: Độ vênh cho phép của vành thép nối không lớn hơn 1% so vớimặt phẳng vuông góc trục cọc Bề mặt bê tông đầu cọc phải phẳng Trục của đoạn cọc phải điqua tâm và vuông góc với 2 tiết diện đầu cọc Mặt phẳng bê tông đầu cọc và mặt phẳng chứacác mép vành thép nối phải trùng nhau Chỉ chấp nhận trường hợp mặt phẳng bê tông songsong và nhô cao hơn mặt phẳng mép vành thép nối không quá 1 mm

Từ các giao điểm các đường tim cọc, ta xác định tâm của móng, từ đó ta xác định tâmcác cọc

2 5 Lựa chọn phương án thi công ép cọc

Việc thi công ép cọc ở ngoài công trường có nhiều phương án ép, sau đây là hai phương án

Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc

Không phải ép âm

Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn

Với mặt bằng thi công chật hẹp, xung quanh đang tồn tại những công trình thì việc thicông theo phương án này gặp nhiều khó khăn, đôi khi không thực hiện được

2 5 2 Phương án 2

Nội dung: Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển sau đótiến hành ép cọc theo yêu cầu Như vậy, để đạt được cao trình đỉnh cọc cần phải ép âm Cầnphải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép để cọc ép được tớichiều sâu thiết kế Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằngđài cọc

Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm

Tốc độ thi công nhanh

Nhược điểm:

•

•

Phải thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm

Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, thời gian thi công lâu

vì rất khó thi công cơ giới hóa

2 5 3 Kết luận

Căn cứ vào ưu nhược điểm của 2 phương án trên, căn cứ vào mặt bằng công trình, phương

án đào đất hố móng, ta sẽ chọn ra phương án thi công ép cọc Tuy nhiên, phương án 2, kếthợp đào hố móng dạng ao sẽ kết hợp được nhiều ưu điểm để tiến thành thi công có hiệu quả

2 6 Các yêu cầu kỹ thuật đối với đoạn ép cọc

- Cốt thép dọc của đoạn cọc phải hàn vào vành thép nối theo cả 2 bên của thép dọc và trênsuốt chiều cao vành

- Vành thép nối phải phẳng, không được vênh

- Bề mặt ở đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít với nhau

- Kích thước các bản mã đúng với thiết kế và phải ≥ 4mm

- Trục của đoạn cọc được nối trùng với phương nén

- Kiểm tra kích thước đường hàn so với thiết kế, đường hàn nối cọc phải có trên cả 4 mặt củacọc Trên mỗi mặt cọc, chiều dài đường hàn không nhỏ hơn 10cm

Yêu cầu đối với việc hàn nối cọc:

Trục của đoạn cọc được nối trùng với phương nén

Bề mặt bê tông ở 2 đầu đọc cọc phải tiếp xúc khít với nhau, trường hợp tiếp xúckhông khít phải có biện pháp làm khít

Kích thước đường hàn phải đảm bảo so với thiết kế

Đường hàn nối các đoạn cọc phải có đều trên cả 4 mặt của cọc theo thiết kế

Bề mặt các chỗ tiếp xúc phải phẳng, sai lệch không quá 1% và không có ba via

2 7 Yêu cầu kỹ thuật với thiết bị ép cọc

Thiết bị ép cọc phải có các chứng chỉ , có lý lịch máy do nơi sản xuất cấp và cơ quan thẩmquyền kiểm tra xác nhận đặc tính kỹ thuật của thiết bị

Đối với thiết bị ép cọc bằng hệ kích thuỷ lực cần ghi các đặc tính kỹ thuật cơ bản sau:+ Lưu lượng bơm dầu

+ Áp lực bơm dầu lớn nhất

+ Diện tích đáy pittông

+ Hành trình hữu hiệu của pittông

+ Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực đầu và van chịu áp do cơ quan có thẩmquyền cấp

Thiết bị ép cọc được lựa chọn để sử dụng vào công trình phải thoả mãn các yêu cầu sau:+ Lực ép lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1 4 lần lực ép lớn nhất (Pep)max tác động lêncọc do thiết kế quy định

+ Lực ép của thiết bị phải đảm bảo tác dụng đúng dọc trục cọc khi ép đỉnh hoặc tác dụng đềutrên các mặt bên cọc khi ép ôm

+ Quá trình ép không gây ra lực ngang tác động vào cọc

+ Chuyển động của pittông kích hoặc tời cá phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc + Đồng hồ đo áp lực phải phù hợp với khoảng lực đo

+ Thiết bị ép cọc phải có van giữ được áp lực khi tắt máy

+ Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành theo đúng các quy định về an toàn laođộng khi thi công

Giá trị áp lực đo lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp lực đo khi ép cọc Chỉ nênhuy động khoảng 0,7 – 0,8 khả năng tối đa của thiết bị

- Lực ép danh định lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực ép lớn nhất

- Pép max yêu cầu theo quy định thiết kế

- Lức nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép đỉnh, không gây lực ngang khiép

- Chuyển động của pittông kích phải đều, và khống chế được tốc độ ép

- Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo

- Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao độngkhi thi công

- Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá 2 lần áp lực đo khi ép cọc

- Chỉ huy động từ (0,7 ÷ 0,8 ) khả năng tối đa của thiết bị ép cọc

- Trong quá trình ép cọc phải làm chủ được tốc độ ép để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật

Ưu điểm:

· Toàn bộ lực ép do kích thủy lực tạo ra được truyền trực tiếp lên đầu cọc chuyển thành hiệuquả ép Khi ép qua các lớp đất có ma sát nội tương đối cao như á cát, sét dẻo cứng lực ép cóthể thắng lực cản do ma sát để hạ cọc xuống sâu dễ dàng

Nhược điểm:

· Cần phải có hai hệ khung giá Hệ khung giá cố định và hệ khung giá di động, với chiều caotổng cộng của hai hệ khung giá này phải lớn hơn chiều dài một đoạn cọc: nếu 1 đoạn cọc dài6m thì khung giá phải từ 7 ÷ 8m mới có thể ép được cọc Vì vậy khi thiết kế cọc ép, chiều dàimột đoạn cọc phải khống chế bởi chiều cao giá ép trong khoảng 6 – 8m

· Ép cọc từ hai bên hông cọc thông qua 2 chấu ma sát do do khi ép qua các lớp ma sát có nội

ma sát tương đối cao như á sét, sét dẻo cứng lực ép thông thường không thể thắng được lựccản do ma sát tăng để hạ cọc xuống sâu

· Nói chung, phương pháp này không được sử dụng rộng rãi bằng phương pháp ép đỉnh

2 9 3 Các bộ phận của máy ép cọc (ép đỉnh)

Đối trọng

Trạm bơm thủy lực gồm có:

· Động cơ điện

· Bơm thủy lực ngăn kéo

· Ống tuy-ô thủy lực và giác thủy lực

Dàn máy ép cọc: gồm có khung dẫn với giá xi lanh, khung dẫn là một lồng thép được hànthành khung bởi các thanh thép góc và tấm thép dầy Bộ dàn hở 2 đầu để cọc có thể đi từ trênxuống dưới Khung dẫn gắn với động cơ của xi-lanh, khung dẫn có thể lên xuống theo trụchành trình của xi-lanh

· Dàn máy có thể di chuyển nhờ chỗ lỗ bắt các bulông

Bệ máy ép cọc gồm 2 thanh thép hình chữ I loại lớn liên kết với dàn máy ứng với khoảngcách hai hàng cọc để có thể đứng tại 1 vị trí ép được nhiều cọc mà không cần phải di chuyển

bệ máy Có thể ép một lúc nhiều cọc bằng cách nối bulông đẩy dàn máy sang vị trí ép cọckhác bố trí trong cùng một hàng cọc

Máy ép cọc cần có lực ép P gồm 2 kích thuỷ lực mỗi kích có Pmax = P/2 (T)

· Pep – lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thiết kế

· K – hệ số K > 1; có thể lấy K = 1,5 – 2 phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc

· Pc – tổng sức kháng tức thời của nền đất, Pc = Pmui + Pmasat

· Pmui : phần kháng mũi cọc

· Pmasat : ma sát thân cọc

Như vậy, để ép được cọc xuống chiều sâu thiết kế cần phải có một lực thắng được lực ma sátbên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất dưới mũi cọc Lực ép đó bằng trọng lượng bảnthân cọc và lực ép bằng thủy lực Lực ép cọc chủ yếu do kích thủy lực tạo ra

Ví dụ: Cọc 300 x 300mm

· Cọc có tiết diện 300x300, chiều dài đoạn cọc C1=7m; đoạn C2 và C3 = 8m

· Sức chịu tải của cọc: Pcoc = PCPT = 79,215T

· Để đảm bảo cho cọc được ép đến độ sâu thiết kế, lực ép của máy phải thỏa mãn điều kiện:Pep min ≥ 1,5Pcoc = 1,5 x 79,215 = 108,8T

· Vì chỉ nên sử dụng 0,8 – 0,9 khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc, cho nên ta chọn máy

ép thủy lực có lực nén lớn nhất 120T

· Vậy trọng lượng đối trọng mỗi bên: P ≥ Pep/2 = 120/2 =60T, dùng mỗi bên 12 đối trọng bêtông cốt thép, trọng lượng mỗi khối nặng 5T có kích thước 1x1x2m

· Những chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của thiết bị ép :

+ Chọn đường kính piton thủy lực dầu (thường dùng 2 piton) :

+ Lấy Pdau = 150 kg/cm2 Suy ra :

Chọn D=25cm

· Với l = 1200mm, l là lịch trình của piton thủy lực

Lý lịch máy phải được các bên có thẩm quyền kiểm tra kiểm định các đặc trưng kỹ thuật

· Lưu lượng dầu của máy bơm (lít/phút)

· Áp lực bơm dầu lớn nhất (kg/cm2)

· Hành trình pittông của kích (cm)

· Diện tích đáy pittông của kích (cm2)

· Phiếu kiểm định đồng hồ đo áp lực dầu và các van chịu lực do cơ quan có thẩm quyền cấp

2 9 6 Tính số máy ép cọc cho công trình

Từ số lượng cọc cần ép và định mức ca máy (theo ĐM 24-2005), ta tính ra số ca máy cầnthiết cho việc thi công công trình Nếu số ca máy quá lớn, ta có thể chọn tăng số máy ép lên:

2 máy, hoặc 3 máy

Ví dụ: tiết diện cọc 250 x 250mm, tổng số chiều dài cọc ép 5000m, tra định mức tiết diện cọc25x25cm và máy ép < 150T, định mức là 3,05ca/100m cọc

Vậy, số máy cần thiết :

Vậy, nếu thi công toàn bộ số cọc trên cần ít nhất 5 tháng Nếu ta dùng 2 máy ép cọc thì thờigian thi công sẽ giảm xuống 1/2 Và số ngày công cho 2 máy: 77 ngày, sau khi có số ngày, sốmáy thì ta sẽ thiết kế được sơ đồ ép cọc chính thức

2 9 7 Tiến hành ép cọc

2 9 7 1 Chuẩn bị mặt bằng thi công và cọc

Việc bố trí mặt bằng thi công ép cọc ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công nhanh haychậm của công trình Việc bố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để các công việc không bịchồng chéo, cản trở lẫn nhau, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công, rút ngắn thời gian thực hiệncông trình

Cọc phải được bố trí trên mặt bằng sao cho thuận lợi cho việc thi công mà vẫn không cản trởmáy móc thi công

Vị trí các cọc phải được đánh dấu sẵn trên mặt bằng bằng các cột mốc chắc chắn, dễ nhìn Cọc phải được vạch sẵn các đường trục để sử dụng máy ngắm kinh vĩ

Giác đài cọc trên mặt bằng:

· Người thi công phải kết hợp với người làm công tác đo đạc Trên bản vẽ tổng mặt bằng thicông phải xác định đầy đủ vị trí của từng hạng mục công trình, ghi rõ cách xác định lưới toạ

độ, dựa vào các mốc chuẩn có sẵn hay dựa vào mốc quốc gia, chuyển mốc vào địa điểm xâydựng

· Thực hiện các biện pháp để đánh dấu trục móng, chú ý đến mái dốc taluy của hố móngGiác cọc trong móng:

· Giác móng xong, ta xác định được vị trí của đài, ta tiến hành xác định vị trí cọc trong đài

· Ở phần móng trên mặt bằng, ta đã xác định được tim đài nhờ các điểm chuẩn Các điểm nàyđược đánh dấu bằng các mốc

· Căng dây trên các mốc, lấy thăng bằng, sau đó từ tim đo ra các khoảng cách xác định vị trítim cọc theo thiết kế

· Xác định tim cọc bằng phương pháp thủ công, dùng quả dọi thả từ các giao điểm trên dây

đã xác định tim cọc để xác định tim cọc thực dưới đất, đánh dấu các vị trí này

2 9 7 2 Công tác chuẩn bị ép cọc

Cọc ép sau nên thời điểm bắt đầu ép cọc tuỳ thuộc vào sự thoả thuận giữa thiết kế chủ côngtrình và người thi công ép cọc

Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc vào vị trí ép đảm bảo an toàn

Chỉnh máy để các đường trục của khung máy, đường trục kích và đường trục của cọc đứngthẳng và nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này phải vuông góc với mặt phẳng chuẩn nằmngang (mặt phẳng chuẩn đài móng) Độ nghiêng của nó không quá 5%

Kiểm tra 2 móc cẩu của dàn máy thật cẩn thận kiểm tra 2 chốt ngang liên kết dầm máy và lắpdàn lên bệ máy bằng 2 máy

Khi cẩu đối trọng, dàn phải được kê thật phẳng, không nghiêng lệch, kiểm tra các chốt vítthật an toàn

· Lần lượt cẩu các đối trọng lên dầm khung sao cho mặt phẳng chứa trọng tâm 2 đối trọngtrùng với trọng tâm ống thả cọc Trong trường hợp đối trọng đặt ngoài dầm thì phải kê chắcchắn

· Dùng cẩu tự hành cẩu trạm bơm đến gần dàn máy, nối các giắc thuỷ lực vào giắc trạm bơm,bắt đầu cho máy hoạt động

Chạy thử máy ép để kiểm tra độ ổn định của thiết bị (chạy không tải và có tải)

Kiểm tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí cọc trước khi ép

Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn:

· Trước khi ép cọc đại trà, phải tiến hành ép để làm thí nghiệm nén tĩnh cọc tại những điểm

có điều kiện địa chất tiêu biểu nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc, thiết bị thi công và điềuchỉnh đồ án thiết kế, số lượng cần kiểm tra với thí nghiệm nén tĩnh là 1% tổng số cọc épnhưng không ít hơn 3 cọc

Chuẩn bị tài liệu:

· Phải kiểm tra để loại bỏ các cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật

· Phải có đầy đủ các bản báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ cáccông trình ngầm

· Có bản vẽ mặt bằng bố trí lưới cọc trong khi thi công

· Có phiếu kiểm nghiệm cấp phối, tính chất cơ lý của thép và bê tông cọc

· Biên bản kiểm tra cọc

· Hồ sơ thiết bị sử dụng ép cọc

2 9 7 3 Lắp đoạn cọc đầu tiên

Chuẩn bị:

· Đoạn cọc đầu tiên phải được lắp chính xác, phải cân chỉnh để trục của C1 trùng với đườngtrục của kích và đi qua điểm định vị cọc độ sai lệch không quá 1cm

· Đầu trên của cọc được gắn vào thanh định hướng của khung máy

· Nếu đoạn cọc C1 bị nghiêng sẽ dẫn đến hậu quả của toàn bộ cọc bị nghiêng

Đầu trên của C1 phải được gắn chặt vào thanh định hướng của khung máy Nếu máy không

có thanh định hướng thì đáy kích ( hoặc đầu pittong ) phải có thanh định hướng Khi đó đầucọc phải tiếp xúc chặt với chúng

Khi 2 mặt masát tiếp xúc chặt với mặt bên cọc C1 thì điều khiển van tăng dần áp lực Nhữnggiây đầu tiên áp lực đầu tăng chậm đều, để đoạn C1 cắm sâu dần vào đất một cách nhẹ nhàngvới vận tốc xuyên không quá 1 cm/ s

Khi phát hiện thấy nghiêng phải dừng lại, căn chỉnh ngay

Tiến hành thi công ép cọc:

· Khi đáy kích (hoặc đỉnh pittong) tiếp xúc với đỉnh cọc thì điều chỉnh van tăng dần áp lực,những giây đầu tiên áp lực dầu tăng dần đều, đoạn cọc C1 cắm sâu dần vào đất với vận tốcxuyên ≤ 1m/s

· Trong quá trình ép dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứngcủa cọc lúc xuyên xuống Nếu xác định cọc nghiêng thì dừng lại để điều chỉnh ngay

· Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,3 ÷ 0,5m thì tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra về mặt 2đầu cọc C2 sửa chữa sao cho thật phẳng

· Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn

· Lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đường trục cọc C2 trùng với trục kích và trụcđoạn cọc C1, độ nghiêng ≤ 1%

· Tác động lên cọc C2 1 lực tạo tiếp xúc sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3 – 4kg/cm2rồi mới tiến hành nối 2 đoạn cọc theo thiết kế Tiến hành ép đoạn cọc C2 Tăng dần áp lựcnén để máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ lực ép thắng lực masát và lực kháng của đất ởmũi cọc để cọc chuyển động

· Thời điểm đầu C2 đi sâu vào lòng đất với vận tốc xuyên không quá 1 cm/s

· Khi đoạn C2 chuyển động đều thì mới cho cọc chuyển động với vận tốc xuyên không quá 2cm/s

· Khi lực nén tăng đột ngột tức là mũi cọc đã gặp lớp đất cứng hơn ( hoặc gặp dị vật cục bộ )cần phải giảm tốc độ nén để cọc có đủ khả năng vào đất cứng hơn ( hoặc phải kiểm tra dị vật

để xử lý ) và giữ để lực ép không vượt quá giá trị tối đa cho phép

· Làm tương tự với các đoạn cọc sau

Trong quá trình ép cọc, phải chất thêm đối trọng lên khung sườn đồng thời với quá trình giatăng lực ép Theo yêu cầu,trọng lượng đối trọng lên khung sườn đồng thời với quá trính giatăng lực ép Theo yêu cầu,trọng lượng đối trọng phải tăng 1,5 lần lực ép Do cọc gồm nhiềuđoạn nên khi ép xong mỗi đoạn cọc phải tiến hành nối cọc bằng cách nâng khung di động củagiá ép lên,cẩu dựng đoạn kế tiếp vào giá ép

Thao tác ép âm:

Trong quá trình ép cọc, khi ép cọc tới đoạn cuối cùng, ta phải có biện pháp đưa đầu cọcxuống một cốt âm nào đó so với cốt tự nhiên Có thể dùng 2 phương pháp

Phương pháp 1: Dùng cọc phụ

· Dùng một cọc BTCT phụ có chiều dài lớn hơn chiều cao từ đỉnh cọc trong đài đến mặt đất

tự nhiên một đoạn (1 – 1,5m) để ép hạ đầu cọc xuống cao trình cốt âm cần thiết

· Thao tác: Khi ép tới đoạn cuối cùng, ta hàn nối tiếp một đoạn cọc phụ dài ≥ 2,5m lên đầucọc, đánh dấu lên thân cọc phụ chiều sâu cần ép xuống để khi ép các đầu cọc sẽ tương đốiđều nhau, không xảy ra tình trạng nhấp nhô không bằng nhau, giúp thi công đập đầu cọc và

liên kết với đài thuận lợi hơn Để xác định độ sâu này cần dùng máy kinh vĩ đặt lên mặt trêncủa dầm thép chữ I để xác định cao trình thực tế của dầm thép với cốt ±0,00, tính toán để xácđịnh được chiều sâu cần ép và đánh dấu lên thân cọc phụ (chiều sâu này thay đổi theo từng vịtrí mặt đất của đài mà ta đặt dầm thép của máy ép cọc) Tiến hành thi công cọc phụ như cọcchính tới chiều sâu đã vạch sẵn trên thân cọc phụ

· Ưu điểm: không phải dùng cọc ép âm nhưng phải chế tạo thêm số mét dài cọc BTCT làmcọc dẫn, thi công xong sẽ đập đi gây tốn kém, hiệu quả kinh tế không cao

Phương pháp 2: Phương pháp ép âm

· Phương pháp này dùng một đoạn cọc dãn để ép cọc xuống cốt âm thiết kế sau đó lại rút cọcdẫn lên ép cho cọc khác, cấu tạo cọc ép âm do cán bộ thi công thiết kế và chế tạo

· Cọc ép âm có thể là bằng BTCT hoặc thép

· Vì hành trình của pitông máy ép chỉ ép được cách mặt đất tự nhiên khoảng 0,6 – 0,7m, dovậy chiều dài cọc được lấy từ cao trình đỉnh cọc trong đài đến mặt đất tự nhiên cộng thâmmột đoạn 0,7m là hành trình pitông như trên, có thể lấy ra thêm 0,5m nữa giúp thao tác ép dễdàng hơn

· Ưu điểm: Không phải dùng cọc phụ BTCT, hiệu quả kinh tế cao hơn, cọc dẫn lúc này trởthành cọc công cụ trong việc hạ cọc xuống cốt âm thiết kế

· Nhược điểm: thao tác với cọc dẫn phải thận trọng tránh làm nghiêng đầu cọc chính vì cọcdẫn chỉ liên kết khớp tạm thời với đầu cọc chính (chụp mũ đầu cọc lên đầu cọc) Việc thicông những công trình có tầng hầm, độ sâu đáy đài lớn hơn thi công dẫn khó hơn, khi épxong rút cọc lên khó khăn hơn, nhiều trường hợp cọc ép chính bị nghiêng

2 9 7 4 Kết thúc công việc ép cọc

Cọc được coi là ép xong khi thoả mãn 2 điều kiện:

Chiều dài cọc đã ép vào đất nền trong khoảng Lmin ≤ Lc ≤ Lmax

Trong đó:

· Lmin , Lmax là chiều dài ngắn nhất và dài nhất của cọc được thiết kế dự báo theo tình hìnhbiến động của nền đất trong khu vực

· Lc là chiều dài cọc đã hạ vào trong đất so với cốt thiết kế;

Lực ép trước khi dừng trong khoảng (Pep) min ≤ (Pep)KT ≤ (Pep)max

Trong đó :

· (Pep) min là lực ép nhỏ nhất do thiết kế quy định;

· (Pep)max là lực ép lớn nhất do thiết kế quy định;

· (Pep)KT là lực ép tại thời điểm kết thúc ép cọc, trị số này được duy trì với vận tốc xuyênkhông quá 1cm/s trên chiều sâu không ít hơn ba lần đường kính ( hoặc cạnh) cọc

Khi lực ép vừa đạt trị số thiết kế mà cọc không xuống được nữa, trong khi đó lực ép tác độnglên cọc tiếp tục tăng vượt quá lực ép lớn nhất (Pep)max thì trước khi dừng ép phải dùng vangiữ lực duy trì (Pep)max trong thời gian 5 phút

Trường hợp không đạt 2 điều kiện trên người thi công phải báo cho chủ công trình và thiết kế

để sử lý kịp thời khi cần thiết, làm khảo sát đất bổ sung, làm thí nghiệm kiểm tra để có cơ sở

lý luận sử lý

Cọc nghiêng qúa quy định ( lớn hơn 1% ) , cọc ép dở dang do gặp dị vật ổ cát, vỉa sét cứngbất thường, cọc bị vỡ đều phải xử lý bằng cách nhổ lên ép lại hoặc ép bổ sung cọc mới (dothiết kế chỉ định)

2 9 8 Các điểm cần chú ý trong thời gian ép cọc

Việc ghi chép lực ép theo nhật ký ép cọc nên tiến hành cho từng mét chiều dài cọc cho tới khiđạt tới (Pep)min, bắt đầu từ độ sâu này nên ghi cho từng 20cm cho tới khi kết thúc, hoặc theoyêu cầu cụ thể của Tư vấn, Thiết kế

Ghi chép lực ép đầu tiên khi mũi cọc đã cắm sâu vào lòng đất từ 0,3 – 0,5m thì ghi chỉ số lực

ép đầu tiên sau đó cứ mỗi lần cọc xuyên được 1m thì ghi chỉ số lực ép tại thời điểm đó vàonhật ký ép cọc

Nếu thấy đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống 1 cách đột ngột thì phải ghi vào nhật

ký ép cọc sự thay đổi đó

Nhật ký phải đầy đủ các sự kiện ép cọc có sự chứng kiến của các bên có liên quan

Ghi chép theo dõi lực ép theo chiều dài cọc:

Khi mũi cọc cắm sâu vào đất từ 30- 50cm thì ghi chỉ số lực đầu tiên Sau đó cứ mỗi lần cọc đixuống sâu được 1m thì ghi lực ép tại thời điểm đó vào sổ nhật ký ép cọc

Nếu thấy chỉ số trên đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống đột ngột thì phải ghi vàonhật ký cộng độ sâu và giá trị lực ép thay đổi đột ngột nói trên Nếu thời gian thay đổi lực épkéo dài thì ngừng ép và tìm hiểu nguyên nhân, đề xuất phương pháp sử lý

Sổ nhật ký được ghi một cách liên tục đến hết độ sâu thiết kế, khi lực ép tác dụng lên cọc cógiá trị bằng 0,8 Pép min thì ghi lại độ sâu và giá trị đó

Bắt đầu từ độ sâu có áp lực P=0,8 Pép min, ghi chép tương ứng với từng độ sâu xuyên 20cmvào nhật ký, tiếp tục ghi như vậy cho đến khi ép xong 1 cọc

Mục đích của khóa đầu cọc:

· Huy động cọc vào thời điểm thích hợp trong quá trình tăng tải của công trình không chịunhững độ lún hoặc lún không đều

· Đối với cọc ép trước khi thi công đài, việc khóa đầu cọc do CĐT và người thi công quyếtđịnh

Thực hiện việc khóa đầu cọc:

· Sửa đầu cọc cho đúng cao trình thiết kế

· Đổ bù xung quanh bằng cát hạt trung, đầm chặt cho tới cao độ của lớp bê tông lót

· Đặt lưới thép cho cọc

2 10 Xử lý các sự cố khi thi công ép cọc

Do cấu tạo địa chất dưới nền đất không đồng nhất nên thi công ép cọc có thể xảy ra các sự cốsau:

· Khi ép đến độ sâu nào đó chưa đến độ sâu thiết kế nhưng áp lực đã đạt, khi đó phải giảmbớt tốc độ, tăng lực ép lên từ từ nhưng không lớn hơn Pép max Nếu cọc vẫn không xuống thìngừng ép và báo cáo với bên thiết kế để kiểm tra xử lý

· Nếu nguyên nhân là do lớp cát hạt trung bị ép quá chặt thì dừng ép cọc lại một thời gian chờcho độ chặt lớp đất giảm dần rồi ép tiếp

· Nếu gặp vật cản thì khoan phá, khoan dẫn, ép cọc tạo lỗ

Khi việc ép cọc bê tông cũng có lý do gây một số ít tác hại có thể ảnh hưởng tới những căn

hộ liền kề vì vậy trong trường hợp này chúng ta phải khoan dẫn trước khi ép cọc bê tông với

lý do sau :

- Nên móng nhà liền kề yếu, do xây dựng lâu năm

- Tác dụng của công tác khoan dẫn làm giảm sự đùn đất có thể gây lún, nứt, phồng nền nhàbên

Nhiều người nghĩ rằng chi phí trong khoan dẫn có thể rất đắt, nhưng ngược lại nó tương đối

rẻ, khoảng 30-50 000/m tuỳ thuộc vào số lượng md khi khoan

· Khi ép đến độ sâu thiết kế mà áp lực đầu cọc vẫn chưa đạt đến yêu cầu theo tính toán Trường hợp này xảy ra thường do khi đó đầu cọc vẫn chưa đến lớp cát hạt trung, hoặc gặpcác thấu kính, đất yếu, ta ngừng ép cọc và báo với bên thiết kế để kiểm tra, xác định nguyênnhân và tìm biện pháp sử lý

· Biện pháp xử lý trong TH này là nối thêm cọc khi đxa kiểm tra và xác định rõ lớp đất bêndưới là lớp đất yếu sau đó ép cho đến khi đạt áp lực thiết kế

2 11 Báo cáo lý lịch ép cọc

Lý lịch ép cọc phải được ghi chép ngay trong quá trình thi công gồm các nội dung sau :

• Ngày đúc cọc

Chiều sâu ép cọc , số đốt cọc và mối nối cọc

Thiết bị ép coc, khả năng kích ép, hành trình kích, diện tích pítông, lưu lượng dầu, áplực bơm dầu lớn nhất

Áp lực hoặc tải trọng ép cọc trong từng đoạn 1m hoặc trong một đốt cọc -lưu ý khicọc tiếp xúc với lớp đất lót (áp lực kích hoặc tải trọng nén tăng dần ) thì giảm tốc độ

ép cọc , đồng thời đọc áp lực hoặc lực nén cọc trong từng đoạn 20 cm

Tên cán bộ giám sát tổ trưởng thi công

2 12 Kiểm tra sức chịu tải của cọc

Sau khi ép xong toàn bộ cọc của công trình phải kiểm tra nén tĩnh cọc bằng cách thuê các cơquan chuyên kiểm tra

Số cọc phải kiểm tra bằng 1% tổng số cọc công trình, nhưng không nhỏ hơn 3 cọc

Sau khi kiểm tra phải có kết quả đầy đủ về khả năng chịu tải, độ lún cho phép, nếu đạt yêucầu có thể tiến hành đào móng để thi công bê tông đài

2 13 An toàn lao động khi thi công ép cọc

Phải huấn luyện cho công nhân, trang bị bảo hộ và kiểm tra an toàn thiết bị ép cọc

Chấp hành nghiêm chỉnh quy định trong an toàn lao động về sử dụng vận hành kích thủy lực,động cơ điện cần cẩu,

Các khối đối trọng phải được xếp theo nguyên tắc tạo thành khối ổn định, không được đểkhối đối trọng nghiêng và rơi đổ trong quá trình ép cọc

Phải chấp hành nghiêm, chặt chẽ quy trình an toàn lao động trên cao, dây an toàn, thang sắt Dây cáp chọn hệ số an toàn > 6

3 CỌC XI MĂNG ĐẤT

3 1 Giới thiệu chung

Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất, trụ xi măng đất) -(Deep soil mixing

columns, soil mixing pile)

Cọc xi măng đất là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng nơi gia cố và xi măng được phun xuốngnền đất bởi thiết bị khoan phun Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độsâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên Trong quá trình dịch chuyển lên,

xi măng được phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp khô hoặc bằng bơm vữađối với hỗn hợp dạng vữa ướt)

3 1 1 Phạm vi ứng dụng

Khi xây dựng các công trình có tải trọng lớn trền nền đất yếu cần phải có các biện pháp xử lýđất nền bên dưới móng công trình, nhất là những khu vực có tầng đất yếu khá dày như vùng

Nhà Bè, Bình Chánh, Thanh Đa ở thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh ở đồng bằng sôngCửu Long

Cọc xi măng đất là một trong những giải pháp xử lý nền đất yếu Cọc xi măng đất được ápdụng rộng rãi trong việc xử lý móng và nền đất yếu cho các công trình xây dựng giao thông,thuỷ lợi, sân bay, bến cảng…như: làm tường hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấmmang cống và đáy cống, gia cố đất xung quanh đường hầm, ổn định tường chắn, chống trượtđất cho mái dốc, gia cố nền đường, mố cầu dẫn…

3 1 2 Ưu điểm

So với một số giải pháp xử lý nền hiện có, công nghệ cọc xi măng đất có ưu điểm là khả năng

xử lý sâu (đến 50m), thích hợp với các loại đất yếu (từ cát thô cho đến bùn yếu), thi côngđược cả trong điều kiện nền ngập sâu trong nước hoặc điều kiện hiện trường chật hẹp, trongnhiều trường hợp đã đưa lại hiệu quả kinh tế rõ rệt so với các giải pháp xử lý khác (nếu sửdụng phương pháp cọc bê tông ép hoặc cọc khoan nhồi thì rất tốn kém do tầng đất yếu bêntrên dày Với 1 trường hợp đã áp dụng với lớp đất dày 30m, thì khi sử dụng phương phápcọc- đất xi măng tiết kiệm cho mỗi móng xi lô khoảng 600 triệu đồng

Ưu điểm nổi bật của cọc xi măng đất là:

Hiệu quả kinh tế cao Giá thành hạ hơn nhiều so với phương án cọc đóng, đặc biệttrong tình hình giá vật liệu leo thang như hiện nay

Rất thích hợp cho công tác xử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu vựcnền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển

Thi công được trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập nước

Khả năng xử lý sâu (có thể đến 50m)

Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố ximăng, độ tin cậy cao

3 1 3 Về tên gọi

Về vấn đề tên gọi là "cọc" , "cột" hay la "trụ" thì hiện nay có 2 trường phái:

+ Trường phái thứ 1 ở châu Á (học viện kỹ thuật Châu Á A I T, Trung Quốc vv) thi gọi tên

-3 1 4 Tiêu chuẩn thiết kế

Tại Việt Nam, tiêu chuẩn thiết kế - thi công – nghiệm thu cọc xi măng đất là TCXDVN 385 :

2006 "Phương pháp gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng" do Viện Khoa học Công nghệXây dựng - Bộ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ Xây dựng đề nghị, Bộ Xâydựng ban hành theo Quyết định số 38/2006/QĐ-BXD ngày 27 tháng 12 năm 2006

Tiêu chuẩn của nước ngoài thì có Shanghai-Standard ground treatment code DBJ08-40-94 (Tuy nhiên trong các tài liệu tính tóan này chỉ chủ yếu đề cập đến vấn đề lực thẳng đứng làchính mà chưa thấy đề cập đến vấn đề thiết kế khi công trình chịu tải trọng ngang )

3 2 Các kiểu bố trí cọc xi măng đất

Tùy theo mục đích sử dụng có thể bố trí cọc theo các mô hình khác nhau Ví dụ: Để giảm độlún bố trí trụ đều theo lưới tam giác hoặc ô vuông Để làm tường chắn thường tổ chức thànhdãy

Cọc xi măng đất (hay còn gọi là cột xi măng đất, trụ xi măng đất), được thi công tạo thànhtheo phương pháp khoan trộn sâu Dùng máy khoan và các thiết bị chuyên dùng (cần khoan,mũi khoan…) khoan vào đất với đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế Đất trongquá trình khoan không được lấy lên khỏi lỗ khoan mà bị phá vỡ kết cấu, được các cánh mũikhoan nghiền tơi, trộn đều với chất kết dính (chất kết dính thông thường là xi măng hoặc vôi,thạch cao… đôi khi có thêm chất phụ gia và cát) Phương pháp xử lý bằng cọc đất - xi măngkhá đơn giản: bao gồm một máy khoan với hệ thống lưới có đường kính thay đổi tuỳ thuộctheo đường kính cột được thiết kế và các xi lô chứa xi măng có gắn máy bơm nén với áp lựclên tới 12 kg/cm2 Các máy khoan của Thuỵ Điển và Trung Quốc có khả năng khoan sâu đạtđến 35 m và tự động điều chỉnh định vị cần khoan luôn thẳng đứng Trong quá trình khoanlưỡi được thiết kế để trộn đầu đất và xi măng, xi măng khô được phun định lượng liên tục vàtrộn đều tạo thành những cọc đất - xi măng đường kính 60 cm Thời gian khoan cho một bồn

có đường kính 34 m từ 45 - 60 ngày

Quá trình phun (hoặc bơm) chất kết dính để trộn với đất trong hố khoan, tuỳ theo yêu cầu cóthể được thực hiện ở cả hai pha khoan xuống và rút lên của mũi khoan hoặc chỉ thực hiện ởpha rút mũi khoan lên Để tránh lãng phí xi măng, hạn chế xi măng thoát ra khỏi mặt đất gây

ô nhiễm môi trường thông thường khi rút mũi khoan lên cách độ cao mặt đất từ 0 5m đến

1 5m người ta dừng phun chất kết dính, nhưng đoạn cọc 0 5m đến 1 5m này vẫn được phunđầy đủ chất kết dính là nhờ chất kết dính có trong đường ống tiếp tục được phun (hoặc bơm)vào hố khoan

Khi mũi khoan được rút lên khỏi hố khoan, trong hố khoan còn lại đất đã được trộn đều vớichất kết dính dần dần đông cứng tạo thành cọc xi măng đất

Hiện nay trên thế giới có hai công nghệ được áp dụng phổ biến là công nghệ của Châu Âu vàcông nghệ của Nhật Bản

Hiện nay ở Việt Nam phổ biến hai công nghệ thi công cọc xi măng đất là: Công nghệ trộnkhô (Dry Jet Mixing) và Công nghệ trộn ướt (Wet Mixing hay còn gọi là Jet-grouting)là côngnghệ của Nhật Bản

- Trộn khô là quá trình phun trộn xi măng khô với đất có hoặc không có chất phụ gia

- Trộn ướt là quá trình bơm trộn vữa xi măng với đất có hoặc không có chất phụ gia

Mỗi phương pháp trộn (khô hoặc ướt) có thiết bị giây chuyền thi công kỹ thuật, thi công phun(bơm) trộn khác nhau

Hiện nay trên thế giới đã phát triển ba công nghệ Jet-grouting: đầu tiên là công nghệ S, tiếptheo là công nghệ T, và gần đây là công nghệ D

+ Công nghệ đơn pha S: Công nghệ đơn pha tạo ra các cọc xi măng đất có đường kính vừa vànhỏ 0,4 - 0,8m Công nghệ này chủ yếu dùng để thi công nền đất đắp, cọc

+ Công nghệ hai pha D: Công nghệ hai pha tạo ra các cọc xi măng đất có đường kính từ 0,8 1,2m Công nghệ này chủ yếu dùng để thi công các tường chắn, cọc và hào chống thấm + Công nghệ ba pha T: Phụt ba pha là phương pháp thay thế đất mà không xáo trộn đất Côngnghệ T sử dụng để làm các cọc, các tường ngăn chống thấm, có thể tạo ra cột Soilcrete đườngkính đến 3m

-Hiện nay ở Việt Nam, Trung tâm Công nghệ Máy xây dựng và Cơ khí thực nghiệm thuộcViện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải đã nghiên cứu và chế tạo thành công thiết

bị điều khiển và định lượng xi măng để thi công cọc đất gia cố Qua đó, Trung tâm đã làmchủ được việc chế tạo hệ điều khiển, hệ định lượng và phun xi măng; tổ hợp thiết bị thi côngcọc gia cố đã được ứng dụng thành công và cho hiệu quả cao tại công trường

So với sản phẩm cùng loại của CHLB Đức, thiết bị do Trung tâm chế tạo có tính năng kỹthuật tương đương nhưng giá thành chỉ bằng 30% So với thiết bị của Trung Quốc, thiết bị cónhiều tính năng ưu việt hơn hẳn: Do sử dựng máy cơ sở là loại búa đóng cọc di chuyển bằngbánh xích, nên tính cơ động cao, tốc độ làm việc của thiết bị khoan lớn, năng suất gấp 1,5-2lần Đặc biệt, tổ hợp thiết bị được trang bị hệ thống điều khiển hiện đại, toàn bộ các thao tácthi công cọc gia cố được tự động hóa theo các chương trình, các số liệu về lượng xi măng sửdụng trên từng mét cọc được hiển thị, lưu giữ và in thành bảng kết quả thi công cho từng cọc

Đây chính là những chỉ tiêu rất quan trọng đánh giá chất lượng của thiết bị cũng như chấtlượng của cọc gia cố được thi công

Đây là lần đầu tiên ở trong nước chế tạo được tổ hợp thiết bị thi công cọc gia cố Thiết bị cógiá thành thấp, phù hợp với khả năng tài chính của các đơn vị thi công Thiết bị cũng đượccác nhà thầu sử dụng để thi công tại sân bay Trà Nóc

Trình tự thi công cọc xi măng đất:

Thi công cải tạo nền đất yếu bằng cọc xi măng đất có thể theo các bước sau:

- Định vị và đưa thiết bị thi công vào vị trí thiết kế;

- Khoan hạ đầu phun trộn xuống đáy khối đất cần gia cố;

- Bắt đầu quá trình khoan trộn và kéo dần đầu khoan lên đến miệng lỗ;

- Đóng tắt thiết bị thi công và chuyển sang vị trí mới

3 4 Tính toán cọc xi măng đất

Bài toán gia cố đất có 3 tiêu chuẩn cần được thỏa mãn:

1 Tiểu chuẩn cường độ: c, phi của nền được gia cố phải thỏa mãn điều kiện sức chịu tải dướitác dụng của tải trọng công trình

2 Tiêu chuẩn biến dạng: Mô đun biến dạng tổng của nền được gia cố phải thỏa mãn điềukiện lún của công trình

3 Điều kiện thoát nước: Áp lực nước lỗ rỗng dư trong đất cần được "giải phóng" càng nhanhcàng tốt

3 4 1 Ổn định tổng thể của các cọc đất gia cố xi măng

Có hai dạng phá hoại chính cần phải xem xét đối với trường hợp mất ổn định tổng thể đó là:mất ổn định do trượt ngang các cọc đất gia cố; mất ổn định khi khối cọc quay quanh mép củakhối, (Public Work Research Center, 2004)

có thể giả thiết là đạt tới Rankine's passive limit (phá hoại bị động) Sức chịu tải của nền tínhtheo sơ đồ này được tính bằng tải trọng gây ra biến dạng nở hông cho từng trụ đơn lẻ

2 Phá hoại của đất dưới đầu mũi mỗi trụ đơn lẻ: Nếu trụ quá ngắn (L < 3D), tải trọng tácdụng trên đỉnh trụ, do không được triệt tiêu hết (thông qua ma sát giữa trụ và đất), sẽ truyềnxuống mũi trụ và gây ra phá hoại cắt của đất dưới trụ (punching failure) Sức chịu tải của nềntrong trường hợp này là tải trọng gây ra phá hoại cắt của đất dưới đầu mũi của mỗi trụ đơn lẻ Các công thức tính sức chịu tải truyền thống của Terzaghi, Meyerhof, Vesis, Hanson đềudùng được tuy nhiên cần lưu ý là bề rộng móng B lúc này sẽ chính là đường kính trụ

3 Phá hoại xảy ra ngay trong vùng được gia cố (mắt trượt phá hoại chạy qua cả trụ lẫn đất):với kiểu phá hoại này các cọc đất gia cố và đất xung quanh các cọc di chuyển theo một khốikhi mất ồn định Tính toán sức chịu tải của nền như cho trường hợp móng nông đặt trên nềnkhông có trụ gia cố Dùng các công thức tính sức chịu tải nêu trên Tuy nhiên cần lưu ý làtính chất cơ lý (c, phi) của nền sẽ được xem là tổng hợp của c, phi của đất và trụ

4 Phá hoại xảy ra tại vùng đất dưới đầu mũi trụ Đây là dạng mất ổn định tổng thể là cả khốicọc và đất giữa các cọc quay quanh mép của khối cọc Tính toán tương tự như trường hợp 3 Tải trọng tác dụng trên bề mặt cộng với trọng lượng của khối trụ+đất sẽ được qui về thành tảitrọng tương đương đặt lên lớp đất dưới đầu mũi trụ

Tính toán biến dạng của nền gia cố bằng trụ vật liệu rời thì phải tùy vào độ cứng của trụ cũngnhư dạng liên kết đầu mũi trụ để đưa ra sơ đồ tính phù hợp Nếu trụ là dạng floating (khôngđược đưa xuống tầng đất chịu tải) thì nên tính toán lún bằng cách qui đổi trụ+đất thành nền

đồng nhất có E tương đương để tính Nếu trụ tương đối cứng lại được đưa xuống tầng chịu tảithì tính lún nền bằng độ lún của trụ có lẽ phù hợp hơn Lưu ý là trong tính toán lún nền gia cốbởi trụ, độ lún tổng không có ý nghĩa mấy Độ lún lệch quan trọng hơn rất nhiều Về chuyệnlún lệch thì lại liên quan đến sự truyền tải trọng xuống trụ và đất nền như thế nào (archingeffect)

Hiện nay có 3 quan điểm:

- Quan điểm xem cọc xi măng đất làm việc như cọc Sơ đồ này đòi hỏi trụ phải có độ cứngtương đối lớn (trụ đá hoặc trụ bê tông - vibro-concrete column) và các trụ phải được đưaxuống tầng đất chịu tải (bearing layer) Nếu tính theo sơ đồ này thì lực từ móng chuyềnxuống sẽ chủ yếu đi vào các columns (đất nền dưới móng không chịu tải) Với trụ khôngđược đưa xuống tầng chịu lực, có thể dùng phương pháp tính với cọc ma sát để tính

- Quan điểm xem các cọc và đất làm việc đồng thời Nền trụ+đất dưới móng được xem nhưnền đồng nhất với các số liệu cường độ c, phi được nâng cao (được tính từ c, phi của đất vàcủa vật liệu làm trụ) Công thức qui đổi c, phi tương đương dựa trên độ cứng của trụ, đất vàdiện tích đất được thay thế bởi trụ (tính tóan như đối với nền thiên nhiên)

- Một số các nhà khoa học lại đề nghị tính tóan theo ca 2 phương thức trên nghĩa là sức chịutải thì tính tóan như "cọc" còn biến dạng thì tính tóan theo nền

Sở dĩ các quan điểm trên chưa thống nhất bởi vì bản thân vấn đề phức tạp, những nghiên cứu

về lý thuyết và thực nghiệm còn hạn chế Có người đề xuất cách tính toán như sau:

+ Tính sức chịu tải của một cọc như cọc cứng

+ Tính số cột cần thiết (Căn cứ lực tác dụng, khả năng chịu tải của đất móng giữa các cột) + Tùy thuộc tỷ lệ diện tích thay thế giữa cột va đất để tính tóan tiếp

- Nếu tỷ lệ này >20% thi coi khối đất+Cột là một khối và tính tóan như một khối móng quyước

- Ngược lại thì tính tóan như móng cọc

3 5 Thực tế ứng dụng

3 5 1 Trên thế giới

Nước ứng dụng công nghệ xi măng đất nhiều nhất là Nhật Bản và các nước vùng

Scandinaver Theo thống kê của hiệp hội CDM (Nhật Bản), tính chung trong giai đoạn 80-96

có 2345 dự án, sử dụng 26 triệu m3 BTĐ Riêng từ 1977 đến 1993, lượng đất gia cố bằng ximăng ở Nhật vào khoảng 23,6 triệu m3 cho các dự án ngoài biển và trong đất liền, vớikhoảng 300 dự án Hiện nay hàng năm thi công khoảng 2 triệu m3

Tại Trung Quốc, công tác nghiên cứu bắt đầu từ năm 1970, tổng khối lượng xử lý bằng cọc ximăng đất ở Trung Quốc cho đến nay vào khoảng trên 1 triệu m3 Tại Châu Âu, nghiên cứu vàứng dụng bắt đầu ở Thụy Điển và Phần Lan bắt đầu từ năm 1967 Năm 1974, một đê đất thử

nghiệm (6m cao 8m dài) đã được xây dựng ở Phần Lan sử dụng cột vôi đất, nhằm mục đíchphân tích hiệu quả của hình dạng và chiều dài cột về mặt khả năng chịu tải

3 5 2 Tại Việt Nam

Việt nam (IBST) là người đầu tiên đưa chất gia cố là xi măng vào (khởi thuỷ của phươngpháp là cột vôi), điều này được khẳng định trong hội nghị gia cố sâu tổ chức tại Stockholm

2001 Tại Việt nam, phương pháp này được nghiên cứu từ những năm đầu của thập kỷ 80(thế kỷ trước) với sự giúp đỡ của Viện Địa kỹ thuật Thuỵ Điển (SGI) với một thiết bị thicông, do TS Nguyễn Trấp làm chủ trì Đề tài được kết thúc vào năm 1986 thiết bị đượcchuyển giao cho LICOGI Cũng trong giai đoạn này một đề án tốt nghiệp về đề tài này đượcthực hiện ở trường Đại học Kiến trúc Hà nội (1983) Có hai luận văn cao học [1 tại ĐH Kiếntrúc Hà nội (2003) và 1 ở ĐH Xây dựng HN (2004)] đã được bảo vê Trong đó luận án của

ĐH xây dựng đề cập đến chịu tải trọng ngang cho việc gia cố hố đào

Vào năm 2000, do yêu cầu của thực tế, phương pháp này được áp dụng trở lại trong lĩnh vựcxăng dầu, khi công trình chấp nhận một giá trị độ lún cao hơn bình thường tuy nhiên có hiệuquả kinh tế cao Đơn vị đưa trở lại phương pháp này ban đầu là COFEC và nay là C&EConsultants Trong thời gian này song song với việc áp dụng rất nhiều thí nghiệm hiện trường

(quan trắc công trình) đã được thực hiên Những thí nghiệm mang tính nghiên cứu này đượcC&E thực hiện và quy mô của nó không thua kém các đồng nghiệp khác Hiện nay C&Eđang thực hiện thí nghiệm quan trắc sự thay đổi áp lực nước nước dưới đáy khối gia cố (ở độsâu > 20 m) tại TP Hồ Chí Minh để xem xét lại tính thoát cố kết của đất nền dưới đáy khốigia cố Hai đầu đo đã được lắp đặt để tiến hành nghiên cứu lâu dài

Từ năm 2002 đã có một số dự án bắt đầu ứng dụng cọc xi măng đất vào xây dựng các côngtrình trên nền đất, cụ thể như: Dự án cảng Ba Ngòi (Khánh Hòa) đã sử dụng 4000m cọc ximăng đất có đường kính 0,6m thi công bằng trộn khô; xử lý nền cho bồn chứa xăng dầuđường kính 21m, cao 9m ở Cần Thơ Năm 2004 cọc xi măng đất được sử dụng để gia cố nềnmóng cho nhà máy nước huyện Vụ Bản (Hà Nam), xử lý móng cho bồn chứa xăng dầu ởĐình Vũ (Hải Phòng), các dự án trên đều sử dụng công nghệ trộn khô, độ sâu xử lý trongkhoảng 20m Tháng 5 năm 2004, các nhà thầu Nhật Bản đã sử dụng Jet - grouting để sửachữa khuyết tật cho các cọc nhồi của cầu Thanh Trì (Hà Nội) Năm 2005, một số dự án cũng

đã áp dụng cọc xi măng đất như: dự án thoát nước khu đô thị Đồ Sơn - Hải Phòng, dự án sânbay Cần Thơ, dự án cảng Bạc Liêu

Năm 2004, Viện Khoa học Thủy lợi đã tiếp nhận chuyển giao công nghệ khoan phụt cao áp(Jet-grouting) từ Nhật Bản Đề tài đã ứng dụng công nghệ và thiết bị này trong nghiên cứusức chịu tải của cọc đơn và nhóm cọc, khả năng chịu lực ngang, ảnh hưởng của hàm lượng

XM đến tính chất của xi măng đất, nhằm ứng dụng cọc xi măng đất vào xử lý đất yếu,chống thấm cho các công trình thuỷ lợi Nhóm đề tài cũng đã sửa chữa chống thấm cho CốngTrại (Nghệ An), cống D10 (Hà Nam), Cống Rạch C (Long An)

Tại thành phố Đà Nẵng, cọc xi măng đất được ứng dụng ở Plazza Vĩnh Trung dưới 2 hìnhthức: Làm tường trong đất và làm cọc thay cọc nhồi

Tại Tp Hồ Chí Minh, cọc xi măng đất được sử dụng trong dự án Đại lộ Đông Tây, một sốbuilding như Saigon Times Square …Hiện nay, các kỹ sư Orbitec đang đề xuất sử dụng cọc

xi măng đất để chống mất ổn định công trình hồ bán nguyệt – khu đô thị Phú Mỹ Hưng, dự

án đường trục Bắc – Nam (giai đoạn 3) cũng kiến nghị chọn cọc xi măng đất xử lý đất yếu Tại Quảng Ninh, công trình nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh đã áp dụng công nghệ phun ướt,địa chất công trình phức tạp gặp đá mồ côi ở tầng địa chất cách cao độ mạt đất 11 - 12m, đấtđồi cứng khó khoan tiến độ công trình đòi hỏi gấp, lúc cao điểm lên đến 6 máy khoan[6] Tại Hà nội, Hầm đường bộ Kim Liên được xây dựng trong khu vực địa chất yếu, nhất là khuvực phía đuờng Đào Duy Anh, chính vì vậy nền đất dưới hầm đã được cải tạo bằng phươngpháp cột đất gia cố xi măng với chiều dày khoảng 1 5-6m Việc gia cố đất tại đáy bằngphương pháp cột đất gia cố xi măng không nhằm gia cố nền đất mà chỉ với mục đích chốngtrượt trồi khi đào xuống độ sâu lớn (trên 10m) và cũng không phải gia cố tại tất cả các vị tríđào mà căn cứ theo điều kiện địa chất từng khu vực, có nơi gia cố, có nơi không Việc gia cố

ít nhiều có ảnh hưởng đến độ lún của các đốt hầm [7] Đường Láng Hòa Lạc nối Thủ đô HàNội với khu công nghệ cao Hào Lạc đi qua nhiều sông ngòi và có nhiều gia cắt với đường bộ,đường sắt, dọc theo con đường này có nhiều hạng mục công trình trong quá trình thi công đã

dùng cọc xi măng đất để xử lý nền đất yếu, chống lún chống trượt đất cho mái dốc, ổn địnhđất đường hầm

Số liệu về một số công trình sử dụng cọc xi măng đất

chúng ta nên mạnh dạn ứng dụng công nghệ này để xử lý nền đắp trên đất yếu nhất là cácđoạn đường đầu cầu Ngoài ra, ứng dụng cọc xi măng đất để làm tường chắn, vách tầng hầm,chống mất ổn định mái dốc… cũng đạt được hiệu quả cao về kinh tế - kỹ thuật

Một khi công nghệ này trở nên phổ biến thì giá thành xây lắp sẽ giảm và ưu điểm của phươngpháp xử lý bằng cọc xi măng đất càng được nâng cao

STT Tên công trình Đường

kính cọc(m)

Tổng mét dài đã thicông (m)

Công nghệtrộn

1 Đường vào sân đỗ cảng hàng không

Cần Thơ

0 6 32 000 Trộn ướt

2 Nhà máy điện Nhơn Trạch I Đồng Nai 0 6 15 000 Trộn khô

3 Đường nối cầu Thủ Thiêm với đại lộ