Biện pháp thi công bơm vữa hóa chất Chemical Grouting

METHOD STATEMENT Gói thầu 4 Xây dựng Hệ thống cống cho một phần khu vực Hà Đông và Khu đô thị mới Trình lần cuối Biện pháp thi công gia cố nền đất bằng vữa hóa chất Công trình Cấp thoát nước cho nhà máy Yên Xá.

Trang 1

MỤC LỤC Nội dung Trang

1 Giới thiệu chung

1.1 Mục đích

Trong công nghệ khoan kích cống ngầm, độ khó của thi công phụ thuộc vào điều kiện địa chất.Đặc biệt, các trường hợp ở các địa chất không ổn định, vách đào dễ bị sạt lỡ, mặt đất bị sụt hoặcđất nền bị lún, hoặc các trường hợp cần phải bảo vệ các công trình ngầm lân cận hay tăng cườngkhả năng ổn định của giếng nhận thì việc gia cố vách hố đào là rất cần thiết

Phương pháp gia cố nền bằng vữa hóa chất là một trong những phương pháp xử lý cải tạo nền đấtnhằm cải tạo đặc tính cơ lý của nền đất với mục đích chính là gia cường kết cấu nền đất và giảmthiểu rò rĩ từ nước ngầm Đây là một phương pháp cải tạo nền đất với tính ưu việt nhờ sự đơngiản, và tiện lợi của nó so với các phương pháp khác

Phương pháp gia cố nền bằng vữa hóa chất sử dụng loại dung dịch vữa hóa chất có thể tùy ý điềuchỉnh thời gian kết rắn, được bơm bằng áp lực vào trong nền đất thông qua các ống dẫn được bốtrí trong lòng đất để chặn nước và gia cường kết cấu nền đất Phương pháp gia cố này có các đặctrưng như sau:

a. Vữa hóa chất được bơm vào nền đất sẽ đẩy nước ngầm hiện hữu ở các khoảng trống trongđất và kết rắn tại các khe hở giữa các hạt đất mà không làm thay đổi cấu tạo địa tầng

b. Với sự thẩm thấu và kết rắn của dung dịch vữa hóa chất này, nền đất sẽ có lực dính tăng lên,

độ rỗng giảm xuống, nhờ đó nền đất được đặc chắc hơn và tăng khả năng chống thấm nước

c. Dung dịch hóa chất bao gồm nguyên liệu chính là thủy tinh lỏng Na2SiO3 phụ gia đông kết,

và vật liệu phụ trợ được pha trộn với các tỷ lệ khác nhau, cho phép điều chỉnh thời gian kếtrắn trong phạm vi từ vài giây cho đến hàng giờ

Trang 2

Gói thầu 4: Xây dựng Hệ thống cống cho một phần khu

vực Hà Đông và Khu đô thị mới Trình lần

Đến giếng

Số lượng giếng kích

Số lượng giếng nhận

Số lượng giếng trung gian

1.3 Nguyên lý phương pháp gia cố nền đất

- Tùy thuộc vào mục đích và đặc tính của nền đất mà áp dụng các phương pháp và nguyên liệuphù hợp Phương pháp bơm hóa chất lọc ống kép (nhiều pha) được chọn để áp dụng cho côngtrình này

- Phương pháp sử dụng bơm ống kép được thực hiện qua 2 bước, sau khi hoàn tất việc khoanvào lòng đất nhờ một lưỡi cắt lắp và kết nối với một đầu khoan đặc biệt:

o Bơm sơ cấp: Trong đợt đầu tiên, dung dịch đông cứng nhanh (nhỏ hơn 10 giây) sẽ đượcbơm để lấp đầy các lỗ rỗng có chứa nước trong nền đất, làm nền đất trở nên đồng nhất,hình thành một khu vực mà khi bơm lần 2 thì hóa chất sẽ thẩm thấu dễ dàng hơn

o Bơm thứ cấp: Dung dịch đông cứng chậm sẽ được bơm lần 2 với áp suất thấp để thẩmthấu vào khu vực đã được bơm lần 1 Khi đó, nước ngầm sẽ được đẩy ra khỏi phạm vigia cố, đồng thời làm cho nền đất trở nên đặc chắc hơn

- Tùy thuộc vào sự thời gian đông cứng của các dung dịch, mà sản phẩm gia cố của phươngpháp bơm ống kép sẽ có những đặc tính khác nhau Nhờ điều chỉnh tỉ lệ của các đợt bơm sơcấp và thứ cấp mà việc gia cố nền đất sẽ đạt một hiệu quả đáng tin cậy cho các loại đất khácnhau như đất sét, đát đá dăm, hay đất đa tầng

Trang 3

Hình thành các khu vực đồng nhất khi thực hiện

bơm lần 1 để lấp đầy ranh giới tầng đất, đường

nước và xung quanh ống bơm

Hình thành các khu vực thẩm thấu do dung dịchđông cứng nhanh Do thời gian đông cứng dài,nên có thể sử dụng áp lực thấp để bơm.0

Xung quanh ống khoan

Bơm thứ cấp

Dung dịch đông cứng chậm

Trang 4

cuối

Biện pháp thi công gia cố nền đất bằng vữa hóa chất

2 Yêu cầu kỹ thuật và hồ sơ liên quan

2.1 Yêu cầu kỹ thuật

Yêu cầu kỹ thuật liên quan đến phương pháp gia cố nền bằng vữa hóa chất bao gồm, nhưng không giới hạn, như sau:

• Tiêu chí kỹ thuật – một thành phần của tài liệu Hợp đồng;

• Hiệp hội Jet grounting Nhật Bản JJGA- Hướng dẫn kĩ thuật 2011

2.2 Hồ sơ liên quan

Các bản vẽ liên quan đến phương pháp gia cố nền bằng vữa hóa chất bao gồm, nhưng không giớihạn, như sau:

• Bản vẽ số P4-R-CM-JW-005, P4-R-CM-JW-005 trong Hồ sơ bản vẽ thiết kế kỹ thuật;

3 Điều kiện công trường

3.1 Mặt bằng khu vực thi công

- Khu vực thi công cơ bản nằm dọc theo các tuyến đường Mỗ Lao, Trần Phú, Phùng Hưng, CầuBưu, Phan Trọng Tuệ có mật độ dân cư, mật độ giao thông cao thuộc Quận Hà Đông Thànhphố Hà Nội

- Khu vực thi công có nhiều tiện ích công cộng như tuyến cáp trung thế trên cao, cột đèn chiếusáng, ống cấp, thoát nước…

- Nhà thầu sẽ tiến hành khảo sát để xác định các tiện ích ngầm tại khu vực thi công Trongtrường hợp cần thiết phải di dời các công trình tiện ích, Nhà thầu sẽ đệ trình Tư vấn hồ sơthiết kế riêng cho công tác di dời đó để được chấp thuận trước khi tiến hành công việc

- Việc rào chắn chiếm dụng mặt đường để thi công sẽ được thực hiện theo giấy phép thi công

do Sở Giao Thông Vận tải Thành phố Hà Nội cấp

Trang 5

3.2 Điều kiện địa chất

- Dựa theo “Báo cáo khảo sát địa chất” của Gói thầu 4, các lớp địa chất công trình được mô tả nhưsau:

• Lớp 1: Đất lấp: Sét, cát dăm sạn, bê tông, phế thải xây dựng và đất trồng trọt;

• Lớp 2: Sét màu xám nâu, xám xanh, trạng thái dẻo cứng đến nửa cứng;

• Lớp 3: Sét pha màu xám nâu, nâu đỏ, trạng thái dẻo cứng;

• Lớp 4: Sét pha màu xám nâu, xám vàng, trạng thái dẻo mềm;

• Lớp 5: Sét pha màu xám nâu, xám đen, đôi chỗ lẫn hữu cơ, trạng thái dẻo chảy, đôi chỗdẻo mềm;

• Lớp 6: Cát hạt nhỏ đến vừa màu xám đen, trạng thái xốp đến chặt vừa;

• Lớp 7: Sét màu xám nâu, xám xanh, xám đen trạng thái dẻo mềm - dẻo chảy, đôi chỗ lẫnhữu cơ

-Theo thiết kế, tuyến ống kích cơ bản nằm trong lớp đất số 6: Cát hạt nhỏ đến vừa màu xámđen, trạng thái xốp đến chặt vừa Theo đó, công tác cải tạo gia cố nền đất cơ bản được thựchiện cho lớp đất số 6 nói trên

Trang 6

cuối

ThÝ nghiÖm SPT

>50 50 40

10 20 30 (m)

Tû lÖ 100

Tê sè

1/ 1/1

X: 2319262.34 Y: 582309.29

6.3

5.1 3

9.0

2.7 5

15.0

6.0 6

Trang 7

4 Sơ đồ tổ chức công trường

Trang 8

cuối

5 Biện pháp thi công gia cố nền bằng vữa hóa chất

5.1 Sơ đồ thiết bị

Cơ cấu thiết bị trong phương pháp gia cố nền bằng vữa hóa chất bao gồm: thiết bị trộn dùng đểtrộn dung dịch vữa hóa chất theo cấp phối quy định; thiết bị bơm vữa dùng để bơm áp dung dịchvữa hóa chất, và thiết bị đo lưu lượng - áp suất (lưu lượng kế) để quản lý thi công trong quá trìnhbơm, và máy khoan để khoan lỗ lắp đặt ống dẫn trong lòng đất

Máy khoan Máy

bơm vữa

Máy trộn vữa

Trang 9

5.2 Sơ đồ trình tự thi công

5.3 Mô tả biện pháp thi công

a) Công tác chuẩn bị

- Lắp dựng rào chắn chiếm dụng mặt bằng thi công theo giấy phép thi công được cấp

- Sử dụng máy toàn đạc điện tử kết hợp với thước thép để định vị tuyến xử lý, phân đoạn

xử lý trên mặt bằng

- Kiểm tra, xác định vị trí các công trình tiện ích

- Lưu giữ và bảo quản vật liệu đúng cách tại nơi quy định

- Đào tạo công nhân để đảm bảo thực hiện đúng quy trình làm việc và đảm bảo an toàn

b) Công tác huy động và lắp đặt thiết bị

- Vật tư, thiết bị thi công sẽ được huy động đến công trường theo yêu cầu của mỗi giai đoạn xây dựng

- Lắp đặt thiết bị khoan trên công trường

- Đấu nối máy khoan và các thiết bị bơm, trộn cần thiết (như cần khoan, bảng điều khiển, mũi khoan, …) để tiến hành bơm vữa

c) Công tác khoan

- Thiết lập máy, bắt đầu khoan lỗ (khoan sâu xuống vị trí được chỉ định)

- Kiểm tra độ thẳng đứng bằng thước bọt thủy gắn trên máy khoan hoặc bằng dây rọi từ 2 hướng vuông góc

Trang 10

cuối

- Đo và kiểm tra độ sâu khoan dựa vào chiều dài cần khoan và các mốc đã được đánh dấu trên mặt đất

d) Công tác pha trộn dung dịch

- Công tác bơm hóa chất sẽ thực hiện 2 lần bơm nhồi

- Nguyên liệu bơm nhồi lần 1 là loại đông cứng nhanh Silica shot (dung dịch vô cơ) Công thức tiêu chuẩn cho chất đông cứng nhanh: Silicarizer (RMG - S2) Dung dịch A và dung dịch B sẽ được trộn liên tục trong suốt quá trình bơm bằng máy trộn

Thông số vật liệu chính cho Silicalizer

Tiêu chuẩn đánh giá: 64TCN 38:1986 và JIS K1408-1966

Số Mô tả thí nghiệm Đơn vị Tiêu chí kĩ thuật

mầu trắng đục

5 Hàm lượng cặn không

RMG - S2: Công thức tiêu chuẩn cho chất đông cứng nhanh (với 1500 lít)

Trang 11

Thủy tinh lỏng 200~250 lít Thủy tinh lỏng 105-125 lítChất phản ứng 40~60 lít

Thời gian đông cứng: nhỏ hơn 10iây

- Nguyên liệu bơm nhồi lần 2 là loại đông cứng chậm Silica shot (dung dịch vô cơ) Công thức tiêu chuẩn cho chất đông cứng chậm: Silicarizer (RMG – L3)

RMG - L3: Công thức tiêu chuẩn cho chất đông cứng chậm (với 1000 lít）

e) Công tác bơm hóa chất

- Sau khi hoàn thành khoan tạo lỗ, công việc bơm vữa sẽ được bắt đầu từ dưới lên

- Việc bơm vữa tại hiện trường sẽ được kiểm soát qua áp lực thể hiện trên áp kế của máy bơm (0.6Mpa)

- Công tác bơm sẽ được thực hiện theo 2 bước Chiều cao mỗi bước bơm: h= 0.25m

- Bắt đầu bơm nhồi lần 1: Sử dụng dung dịch đông cứng nhanh để lấp đầy khe rỗng xung quanh ống bơm

Trang 12

cuối

- Bắt đầu bơm nhồi lần 2: Sử dụng chất đông cứng chậm để thẩm thấu vào nền đất

- Tốc độ bơm nhồi được điều chỉnh trong phạm vi 8~16 lít/phút

- Nâng cần khoan lên với khoảng cách đã định và lặp lại quá trình bơm nhồi lần 1, bơm nhồi lần 2 tuần tự cho đến hết lý trình công tác

Trang 13

5.4 Phạm vi cải tạo

Phạm vị cải tạo tối thiểu của phương pháp bơm nhồi cho khu vực kích và khu vực nhận cống kích được đề cập dưới đây:

Trang 14

cuối

Trong đó:

- D: đường kính ngoài của cống kích

- W1: có giới hạn tối thiểu là 1.0m và lớn hơn D/2 (m)

- H2: có giới hạn tối thiểu là 2.0m và lớn hơn D/2 (m)

- H3: có giới hạn tối thiểu là 1.0m và lớn hơn D/2 (m)

- H4 (chiều cao gia cố nền đất) = H2 + H3

- L (đối với khu vực kích Bao gồm giếng kích và cửa đi của các giếng trung gian) = L1 + L2= chiều dài máy khoan kích + chiều dài 01 đốt cống kích

- L (đối với khu vực nhận Bao gồm giếng nhân và cửa đến của các giếng trung gian) = L1= chiều dài máy khoan kích

Trang 15

Chiều dài máy khoan L1 (m) 3.1 3.1 3.1

Chúng tôi nhận thấy khối lượng gia cố nền đất theo bản vẽ số P4-R-CM-JW-006 (hồ sơ thiết kế kỹ thuật

gói thầu 4) nhỏ hơn khối lượng gia cố nền đất theo hồ sơ thiết kế kỹ thuật Do đó, phạm vi gia cố nền đất theo hồ sơ thiết kế kỹ thuật sẽ được áp dụng.

5.5 Sơ đồ bố trí vị trí gia cố nền đất

Sơ đồ vị trí lỗ khoan như sau

Trang 16

cuối

5.6 Chi tiết vị trí lỗ khoan gia cố đất

a) Đối với khu vực nền tại cửa hầm của hố kích

Trang 17

b) Đối với khu vực nền tại cửa hầm của hố nhận

Trang 18

cuối

5.7 Khối lượng hóa chất bơm nhồi

- Khối lượng bơm nhồi được tính theo công thức cơ bản sau

Q = V x λ

Trong đó:

Q: Khối lượng vữa hóa chất cần bơm cho khu vực cần cải tạo (m3 hoặc lít)

V: Thể tích khu vực cần cải tạo (m3)

λ: Tỷ lệ bơm (%) – Tỷ lệ bơm được tính như sau:

Trang 19

Khối lượng bơm hóa chất cho các giếng được thể hiện chi tiết trong bản vẽ thi công bơm hóa chất và sẽ được trình nộp riêng trước khi thực hiện trên công trường.

5.8 Thời gian thi công

Thời gian thi công gia cố đất phụ thuộc vào loại đất, chiều sâu và chiều dày lớp đất cần cải tạo Thông thường thời giant hi công các các công việc như sau:

ST

T

Công việc Thời gian thực hiện Ghi chú

1 Tập kết và lắp đặt thiết bị 1.5 ngày

2 Khoan và bơm gia cố 4-5 điểm/ ca (8 giờ) Chiều sâu gia cố < 8m

2-3 điểm/ ca (8 giờ) Chiều sâu gia cố >8m

6 Nhân lực, thiết bị sử dụng trong thi công

6.1 Nhân lực

Nhân lực dự kiến để thi công gia cố nền đất bằng vữa hóa chất tại 1 vị trí thi công như sau:

2 Chuyên viên trắc đạc 01 Đo đạc, định vị vị trí lỗ khoan

6 Tài xế, thợ máy Theo yêu cầu Vận hành thiết bị

Số lượng nhân lực nói trên chỉ là dự kiến, tùy theo yêu cầu công việc của mỗi giai đoạn thi công, Nhà thầu sẽ huy động số lượng phù hợp

6.2 Thiết bị

Máy móc thiết bị phải trong tình trạng hoạt động tốt và phải được kiểm tra trước khi tiến hành công việc Các thiết bị điển hình để phục vụ cho công tác thi công gia cố nền đất bằng vữa hóa chất tại 1 vị trí thi công như sau:

Trang 20

cuối

Tên máy Dạng, tính năng Công suất (kW) Số lượng yêu cầu Ghi chú

Trang 21

Hình ảnh máy khoan

Hình ảnh máy trộn

Trang 22

cuối

Hình ảnh máy bơm vữa

Trang 23

Hình ảnh m áy đo lưu lượng

nguyên liệu Thời gian bơm

Ghi chú: ○ＬHạng mục cần phải thực hiện

Phương pháp lưu trữ nguyên liệu phải có cấu trúc tránh rò rỉ, phát tán, thẩm thấu Ngoài ra, cầnphải tập hợp tại 1 khu vực tập trung để thuận lợi cho công tác thi công cũng như để quản lý tránhxảy ra tình trạng mất cắp

Xác nhận lượng pha chế dung dịch trong quá trình thi công: Để kiểm tra trạng thái đông cứngcủa nguyên liệu bơm, trước khi thi công và trong quá trình thi công (sáng 1 lần, chiều 1 lần) cầntiến hành kiểm tra và xác nhận lượng pha chế

7.2 Kiểm tra vị trí thi công, chiều dài khoan

Tiến hành đánh dấu, đo đạc chính xác điểm khoan theo chỉ định trong bản vẽ thi công

Trang 24

cuối

Chiều dài khoan phụ thuộc vào bề mặt đặt máy, cao độ cần gia cố, từ đó quyết định độ sâu Chú

ý cần phải kiểm tra cao độ của bề mặt đặt máy và phạm vi cải tạo để quyết định độ sâu chi tiết.7.3 Kiểm tra độ nghiêng cần và độ sâu khi khoan

Tất cả các lỗ khoan đều phải được kiểm tra chiều sâu Việc kiểm tra độ sâu lỗ khoan dựa vàochiều dài của cần khoan và mốc được gửi trên mặt đất, việc này do kỹ sư hiện trường và thợ vậnhành thực hiện Chiều dài của cần khoan được tính như sau: (số lượng cần khoan) x (chiều dài 1cần khoan) + (chiều dài lưỡi khoan + đầu khoan)

Khi lắp đặt máy, cần sử dụng thước thủy bình để cố định và đảm bảo độ thẳng đứng của máy.Góc nghiêng của cần khoan sẽ được đo bằng thước đo nghiêng, kỹ sư hiện trường và thợ vậnhành khoan sẽ kiểm tra thường xuyên độ thẳng đứng và góc nghiêng của cần khoan bằng thước

đo nghiêng này

Cần khoan sử dụng phải đủ số lượng cần thiết và đặt gần máy

7.4 Kiểm soát khối lượng bơm và nghiệm thu hoàn thành công tác gia cố đất

Lưu lượng bơm và áp lực bơm sẽ được kiểm soát bởi lưu lượng kế và áp kế trên máy bơm, dữliệu được xử lý và hiển thị trên bảng điều khiển thực hiện Tất cả các thông tin sẽ được ghi lại tựđộng

Nội dung kiểm soát khổi lượng bơm hàng ngày được thể hiện theo bảng sau:

Lưu lượng xả Xác nhận lưu lượng từ biểu đồ tự

Áp lực bơm Xác định từ đồng hồ đo áp lực tự

động

Dừng bơm khi có hiện tượng bất thường

và xác định nguyên nhân

Khối lượng bơm Xác nhận lưu lượng từ biểu đồ tự

Chiều dài từng bước Xác nhận bằng thước đo 0.25m/ bước

Khi áp lực bơm đạt giá trị chỉ định trong thiết kế (0.6Mpa) thì sẽ chuyển qua bước tiếp theongay cả chưa đạt khối lượng thiết kế

Công tác gia cố nền đất được xem là hoàn thành và đủ điều kiện để nghiệm thu khi:

i) Công tác bơm gia cố hoàn thành tại tất cả các điểm bơm cho cửa hầm của mỗi giếng;

ii) Các bước kiểm tra đã đề cập trong các mục 7.1 đến 7.4 của Biện pháp thi công này đã được

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	2,33 MB