08 biện pháp thi công cọc khoan nhồi

Môc lôc DỰ ÁN XÂY DỰNG ĐƯỜNG CAO TỐC BẮC NAM GÓI THẦU XÂY LẮP SỐ 7 ĐOẠN TPHCM – DẦU GIÂY Khoản vay ODA số VN10 07 Km 0+000 – Km 2+000 Copy No Biện pháp thi công cọc khoan nhồi for PACKAGE 7 – Construc[.]

Copy No.:

_

Biện pháp thi công cọc khoan nhồi

for

PACKAGE 7 – Construction of Road and Bridges

from Km 0+000 to Km 2+000

NORTH SOUTH EXPRESSWAY CONSTRUCTION

Project ODA Loan No: VN10-P7

Procurement of : Civil Works

Hanoi, May 2012

JOIN OPERATION VINAWACO AND PHUONG THANH TRANCONSIN

CHƯƠNG I: VẬT LIỆU THI CÔNG CỌC

1 Yêu cầu chung:

- Các vật liệu sản xuất bê tông phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo các tiêu chuẩn hiện hành

- Trong quá trình lưu kho, vận chuyển, vật liệu phải được bảo quản, tránh nhiễm bẩn hoặc lẫn lộn cỡ hạt và chủng loại Khi gặp các trường hợp trên cần có ngay biện pháp khắc phục để đảm bảo sự ổn định về chất lượng

2 Vật liệu:

a Xi măng Portland

- Xi măng sử dụng là xi măng porland loại I, phù hợp các tiêu chuẩn TCVN 2682-92, ASTM C150/AASHTO M85 hay một số loại xi măng khác được sự chấp thuận của Tư vấn giám sát Nhãn hiệu xi măng mà Tư vấn giám sát đã phê chuẩn sẽ được dùng cho toàn bộ các hạng mục bê tông của dự án, trừ phi Tư vấn giám sát có văn bản chỉ thị khác

- Nguồn cung cấp xi măng Nhà thầu sẽ trình lên Tư vấn giám sát Bên cạnh đó Nhà thầu

sẽ cung cấp chứng chỉ thí nghiệm của nhà sản xuất và bằng chứng chứng tỏ xi măng đã đạt yêu cầu của Chỉ dẫn kỹ thuật cùng với một giấy xác nhận của Cơ quan độc lập ở nước xuất

xứ

- Xi măng sẽ được đưa đến hiện trường theo từng bao đóng kín hay theo xe chở chuyên dụng xi măng rời với số lượng lớn

- Xi măng sẽ được trữ ở nơi khô ráo và sàn nhà được xây cao hơn mặt đất Trữ lượng phải tương đương với khối lượng bê tông cần đổ cho các đơn vị kết cấu lớn nhất Xi măng bao sẽ được xếp thành từng đống không quá 8 bao và khoảng cách giữa các bao xi măng và các bức tường ít nhất phải là 1m

- Xi măng do các xe tải chở đến sẽ được lưu giữ trong các xi lô Tất cả các công việc bốc vác xi măng sẽ được tiến hành đúng chuẩn mực không cho xi măng bị nhiễm bẩn Các

xi lô chứa xi măng được trang bị thiết bị điều khiển độ ẩm trong phòng để giữ cho xi măng khô và chống quá trình hydrat hoá sớm trong nhà kho Các nhà kho có thang và đường vào

để có thể lấy được các mẫu xi măng từ các độ cao khác nhau từ mỗi xi lô để kiểm tra

- Nhà thầu sẽ cung cấp máy đo trọng lượng, được giữ lại lâu dài tại mỗi nhà kho để đo trọng lượng của các bao xi măng

b Nước dùng cho trộn và bảo dưỡng bê tông

- Nhà thầu sẽ đề xuất nguồn nước cho Tư vấn giám sát phê duyệt có kèm theo kết quả thử nghiệm chứng tỏ nguồn nước tuân thủ theo chỉ dẫn kỹ thuật

- Nước dùng để trộn, bảo dưỡng bê tông và các sản phẩm khác là nước sạch không lẫn

dầu, cát, axit, đường hoặc các chất có hại cho bê tông.

c Cốt liệu

- Cốt liệu xi măng không được phép có các chất phản ứng gây hại kiềm trong xi măng với một khối lượng đủ để gây ra việc giãn nở quá mức của bê tông Nhà thầu sẽ có thí nghiệm chứng minh cốt liệu không lẫn những tạp chất có hại này Giấy chứng nhận bao gồm ghi chép đặc tính tương ứng của bê tông trong các điều kiện tương tự của các ghi chép thí nghiệm được trình nộp và hoặc chứng thực, những thí nghiệm này phải được tiến hành tại phòng thí nghiệm đạt các tiêu chuẩn của ASTM C1077 Các thí nghiệm phải được tiến hành tuân thủ các yêu cầu của ASTM C227, ASTM C287 và ASTM C295

- Tất cả các cốt liệu này phải bao gồm các hạt dai, cứng, bền và không bị dính các chất khác Nhà thầu chịu trách nhiệm chế biến nguyên liệu này để đáp ứng các yêu cầu của Chỉ dẫn kỹ thuật Nhà thầu sẽ xin ý kiến Tư vấn giám sát về nguồn cốt liệu sẽ được sử dụng

- Các cốt liệu phải sẽ được trữ thành từng đống để tự do thoát nước và tách rời nhau để tránh nhiễm bẩn Các đống cốt liệu được tập kết tại bãi đã chuẩn bị từ trước Các loại vật liệu được tập kết riêng rẽ không lẫn vào nhau Các đống cốt liệu được đánh dấu thể hiện loại vật liệu trong đống Các cốt liệu được Nhà thầu tập kết tại bãi với số lượng đủ đảm bảo rằng không có việc gián đoạn trong quá trình đổ bê tông trong bất kỳ thời gian nào Nhà thầu sẽ bố trí bãi tập kết vật liệu chính gần khu vực trạm trộn Nhà thầu sẽ mời Tư vấn giám sát kiểm tra và phê duyệt chất lượng vật liệu đã tập kết trước khi trộn

- Các cốt liệu mịn và cốt liệu thô đều đảm bảo tuân thủ theo các tiêu chuẩn dưới đây:

 Cốt liệu hạt mịn

+ Thành phần cốt liệu hạt mịn cho bê tông xi măng pooclang bao gồm cát tự nhiên hoặc các vật liệu trơ khác có cùng tính chất, độ bền, độ cứng và rắn chắc cao Cốt liệu hạt mịn phải sạch, không có các chất ngoại lai, hạt sét, các chất hữu cơ và các chất có hại khác theo tiêu chuẩn AASHTO M6 Tối đa số lượng kết hợp của chất hoà tan clorat và sulphat trong cốt liệu hạt mịn sẽ không được phép vượt quá 1000 ppm hạt cốt liệu mịn + Cốt liệu mịn có cỡ hợp lý đạt yêu cầu về kích cỡ được qui định trong Bảng 1 + Cốt liệu hạt mịn đồng nhất để mô đun độ nhỏ được qui định trong AASHTO M6

sẽ không chênh lệch quá 0,20 so với mô đun độ nhỏ của mẫu đại diện được dùng cho hỗn hợp trộn

Bảng 1 : Kích cỡ quy định cho cốt liệu mịn

Cỡ sàng (mm) Phần trăm trọng lượng qua sàng（%）

 Cốt liệu thô + Cốt liệu thô là loại cốt liệu nghiền và đồng nhất, sạch, không có vật liệu ngoại lai, đất, chất hữu cơ, kali và các chất có hại khác Cốt liệu hạt thô tuân thủ các yêu cầu của AASHTO M80 và ASTM C33

+ Cốt liệu hạt thô phải có kích cỡ hạt hợp lý và tuân thủ các qui định trong Bảng 2-1 trong Tiểu mục 3.2 Các loại bê tông

+ Tỉ lệ phần trăm lớp áo của thành phần cốt liệu không được phép lớn hơn 50 như qui định trong AASHTO T96 Cốt liệu hạt thô sẽ phải đảm bảo các chỉ tiêu trong thí nghiệm độ bền

d Phụ gia

- Khi sử dụng phụ gia, Nhà thầu sẽ đệ trình nguồn, chứng chỉ chất lượng phụ gia cho

Tư vấn giám sát Nhà thầu chỉ đưa phụ gia vào sử dụng khi có sự chấp thuận của Tư vấn giám sát

1 Các ống vách tạm

- Ống vách tạm được chế tạo tại xưởng với chiều dày 16mm Chiều dài ống vách căn cứ vào địa chất lỗ khoan và bản vẽ biện pháp thi công cọc khoan nhồi

- Ống vách tạm thời được sử dụng thi công cho cọc khoan nhồi trên cạn cầu Bà Đại và cầu Mương Kênh

2 Các ống vách vĩnh cửu

- Các ống vách vĩnh cửu phải được sử dụng tại các cọc khoan nhồi thi công dưới nước hoặc được Tư vấn giám sát chỉ định tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật của ASTM A36 và các qui định khác

- Chiều dài ống vách thép phù hợp với chiều dài trong bản vẽ biện pháp thi công cọc khoan nhồi được Tư vấn giám sát chấp thuận

- Ống vách phải được bốc dỡ và cất giữ để tránh biến dạng cũng như tránh gây tích bụi, dầu và sơn

III CÔNG TÁC CỐT THÉP

1 Yêu cầu chung

- Cốt thép dùng trong kết cấu bê tông cốt thép phải được đảm bảo các yêu cầu thiết kế

- Cốt thép được gia công tại công trường, nhưng phải đảm bảo mức độ cơ giới phù hợp với khối lượng thép tương ứng cần gia công

- Không nên sử dụng trong cùng một công trình cùng một loại thép có hình dáng, kích thước hình học như nhau, nhưng tính chất cơ lý khác nhau

- Cốt thép trước khi gia công và trước khi đổ bê tông cần đảm bảo:

 Bề mặt sạch, không dính bùn đất, dầu mỡ, không có vẩy sắt và các lớp gỉ

 Các thanh thép bị bẹp, bị giảm tiết diện do làm sạch hoặc do nguyên nhân khác không được vượt quá giới hạn cho phép là 2% đường kính Nếu vượt quá giới hạn này thì loại thép đó được sử dụng theo diên tích tiêt diện thực tế còn lại

 Cốt thép cần được uốn, kéo và nắn thẳng

2 Cắt và uốn cốt thép

- Việc gia công cốt thép được tuân thủ theo tiêu chuẩn của dự án

- Cắt và uốn cốt thép chỉ được tiến hành bằng các phương pháp cơ học

- Cốt thép phải được uốn phù hợp với hình dáng, kích thước của thiết kế Sản phẩm cốt thép đã cắt và uốn phải được KSTV kiểm tra và đồng ý

3 Sản xuất lồng thép

- Cốt thép được chế tạo đúng cỡ và kích thước như chỉ ra trong bản vẽ và được lắp đặt đúng tâm và liên kết trong hố khoan theo sự phê chuẩn của Tư vấn giám sát

- Đặc biệt quan tâm đến việc thực hiện định vị “Các thanh định cữ lồng thép” nhô ra có dung sai không vượt quá 10mm theo mọi hướng, sẽ không được phép đổ bê tông cho đến khi

Tư vấn giám sát hài lòng về công việc dự liệu đã được thực hiện đầy đủ

- Có đủ các miếng đệm hoặc khoảng cách phải được neo chắc chắn với cốt thép để đảm bảo cốt thép được giữ đúng tâm trong bê tong

- Đảm bảo chiều dài và chiều cao đường hàn theo yêu cầu thiết kế

- Thép cọc khoan nhồi được gia công thành các lồng riêng biệt có tổng chiều dài khi nối lại bằng chiều dài lồng thép thiết kế

CHƯƠNG III CÔNG TÁC THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

1 Các bước chuẩn bị thi công

Các thiết bị thi công bao gồm

- Máy cơ sở: Máy cơ sở là 1 cần cẩu tự hành làm chức năng cẩu lắp các thiết bị, cẩu lắp ống vách và treo các thiết bị tạo lỗ

- Thiết bị khoan tạo lỗ: gồm gầu ngoạm đất dạng cơ khí hoặc thủy lực, gầu vét bùn

- Thiết bị trộn, thùng chứa và máy bơm bentonite

- Búa rung: dạng buá điện hoặc thủy lực có công suất 60-90KW để đủ năng lực rung hạ ống vách thép vào đất cứng

- Thiết bị vệ sinh lỗ khoan: Gồm bơm betonite, máy nén khí 10m3/phút

- Các thiết bị thi công cọc khoan nhồi khồi khác như: ống đổ bê tông, xe đổ bê tông, xe mix, máy hàn

Danh mục các thiết bị thi công:

SX

Ghi chú

Máy khoan cơ sở HITACHI

KH

Cần dàn, bánh xích

Sức nâng tối đa 35T

khoan Max 80m, đường kính Max 2.0m

Hệ thống tách cát

trong betonite

03

Bộ thí nghiệm

betonite

Bộ TN bê tông và

khuôn mẫu trụ

Nam

Nam

Máy phát điện chính,

dự phòng

Hạng mục Nhãn hiệu Mô tả Số Lg Nước SX Ghi chú

3032

2 Chuẩn bị mặt bằng thi công

- Đối với mố trụ trên cạn: Đào bóc hữu cơ, san lấp tạo mặt bằng thi công

- Đối với trụ thi công dưới nước: Đắp đảo cát có quây bao tải để tạo mặt bằng thi công, đóng cọc ván thép mặt ngoài sông hoặc xây dựng hệ thống khoan cọc trên sông

- Mục đích chính của chuẩn bị mặt bằng thi công là tạo được mặt bằng thi công yêu cầu lắp đặt và vận hành các thiết bị khoan và thi công cọc khoan nhồi

- Định vị tim cọc bằng máy toàn đạc điện tử, tim các cọc được đóng bằng các cọc gỗ sâu xuống đất để tránh bị mất khi thi công, khi thi công vẽ vòng tròn bằng đường kính ống vách trên đất, lấy vòng tròn này để định vị khi hạ ống vách Tim các cọc khoan dưới nước sẽ được định vị dựa vào hệ gông ống vách trên hệ khung định vị ống vách

- Tập kết vật tư, thiết bị thi công cọc khoan nhồi (lắp đặt máy khoan, cần cẩu, ống vách, cọc định vị, máy nén khí, sản xuất cốt thép cọc )

- Kiểm tra sự hoạt động của hệ thống thiết bị, hệ thống cấp bê tông, điện nước

3 Trộn vữa bentonite

- Bentonite phải được trộn bằng nước sạch để tạo ra huyền phù, duy trì độ ổn định của công tác khoan cọc trong thời gian cần thiết để đổ bê tông và hoàn thiện thi công Nhiệt độ của nước dùng để trộn Bentonite không được dưới 5 độ C

- Vữa bentonite được trộn và vận hành trong thiết bị chuyên dụng theo chủ trình khép kín gồm các công đoạn trộn vữa, lọc, bơm cấp vữa cho lỗ khoan và thu hồi vữa để sử dụng lại

- Các chỉ tiêu kỹ thuật của vữa bentonite được nhà thầu thực hiện nghiêm túc theo các quy định của tiêu chuẩn kỹ thuật Tỉ lệ pha trộn benonite khô/nước đựơc điều chỉnh tùy theo địa chất thực tế khi khoan Nhà thầu tiến hành các thử nghiệm chỉ tiêu bentonite theo đúng quy định trước khi thi công Nhà thầu sẽ đề xuất phương pháp kiểm tra, quy trình lấy mẫu, tần suất kiểm tra vữa bentonite và trình với kỹ sư tư vấn chứng chỉ bentonite của hãng cung cấp Phòng thí nghiệm hiện trường của nhà thầu có đủ khả năng kiểm tra độ chặt, độ sệt, độ

PH, lực trượt của hỗn hợp bentonite để triển khai các thí nghiệm trong quá trình thi công

- Các chỉ tiêu cần thí nghiệm, kiểm tra thường xuyên đối với dung dịch bentonite:

Các đặc tính sẽ được đo

đạc

Biên độ kết quả tại 20 o

C

Phương pháp thí nghiệm

hoặc dưới 20 cP

Phễu đo độ nhớt Máy đo độ nhớt Fann Cường độ cắt (Cường độ

quánh 10 phút)

1.4-10 N/m2

hoặc 4-40 N/m2

Máy đo cắt Máy đo độ nhớt Fann

PH 9.5 - 12 Chỉ số pH hoặc đo pH

điện

4 Khoan tạo lỗ

a Hạ ống vách

- Nhà thầu sử dụng ống vách tạm bằng thép để dẫn hướng và giữ ổn định thành lỗ khoan

- Dùng cần cẩu 25T kết hợp với búa rung 60-90KW và biện pháp đào đất, đá trong lòng cọc để hạ ống vách

b Khoan tạo lỗ

- Sử dụng máy khoan xoay để khoan, ống vách được sử dụng với phần đất yếu nằm phía trên

- Chỉ được phép khoan gần các cọc đã đổ bê tông sau khi cường độ betong trong các cọc đó đã đạt tối thiểu 70% cường độ theo thiết kế

5 Vệ sinh lỗ khoan

Nhà thầu dự kiến sử dụng các biện pháp vệ sinh lỗ khoan như sau:

- Sử dụng gầu vét để vét bùn đất dưới đáy lỗ khoan đối với những bùn đất có kích thước lớn

- Xử lý cặn lắng bằng phương pháp tuần hoàn thuận:

 Dùng máy bơm công suất lớn bơm bentonite sạch xuống đáy lỗ khoan, bentonite sạch, nhẹ nổi lên trên kéo theo mùn khoan trào ra khỏi lỗ khoan Bentonite bẩn được dẫn qua bể lắng, qua máy tách cát, về thùng chứa và được cấp trở lại lỗ khoan

- Sử dụng phương pháp tuần hoàn nghịch vệ sinh lỗ khoan, có thể dùng 1 trong 2 cách:

 Sử dụng máy nén khí: Lắp ống đổ bê tông sao cho đáy ống đổ cách đáy hố khoan khoảng 1m Đưa ống dẫn hơi vào trong lòng ống đổ bê tông Đầu ống hơi có lắp thiết bị phun hơi và đối trọng để giữ cho ống dẫn hơi không bị đẩy lên lên trong quá trình vận hành Đầu ống hơi đặt cách đáy ống đổ khoảng 10m Bơm khí nén vào ống dẫn hơi để đẩy mùn khoan lẫn bentonite từ dưới đáy hố lên, đồng thời cấp bù nước sạch vào miệng lỗ khoan

 Sử dụng máy bơm nước công suất lớn dạng bơm đầy thả xuống dưới đáy lỗ khoan đẩy bùn dưới đáy lỗ khoan lên và cấp bù benonite sạch vào miệng lỗ khoan

- Vệ sinh lỗ khoan tiến hành theo 2 giai đoạn, giai đoạn 1 tiến hành sau khi khoan tạo lỗ xong, giai đoạn 2 tiến hành sau khi hạ lồng thép (nếu có cặn lắng vượt quá yêu cầu của quy định kỹ thuật)

6 Lắp đặt lồng thép và đổ bê tông

- Cùng với phương pháp thi công cọc khoan nhồi, Nhà thầu sẽ đệ trình cho Tư vấn giám sát phê duyệt bản vẽ thi công và các chi tiết liên quan đến việc lắp đặt các lồng thép và trình

tự nối tương ứng, thiết bị và dụng cụ đo để ngăn chặn phá hỏng lỗ khoan và duy trì sự ổn định lỗ khoan trong khi lắp đặt lồng thép, thủ tục để kiểm soát lồng thép theo phương đứng

và sự chắc chắn trong khi tiến hành lắp đặt

- Ngay sau khi hoàn thành công tác khoan, lắp đặt lồng thép và làm sạch hố khoan, Nhà thầu sẽ yêu cầu Tư vấn chấp thuận để tiến hành đổ bê tong

- Trước khi đổ bê tông, phải tiến hành đo đạc để đảm bảo rằng trên đáy các hố khoan không có sự tích tụ phù sa hay lẫn các vật liệu khác

- Ngay sau khi được Tư vấn giám sát chấp thuận cho đổ bê tông, bê tông phải được đổ ngay lập tức và không được gián đoạn

- Việc đổ bê tông cọc phải thực hiện theo công nghệ đổ bê tông trong nước:

+ Dùng loại ống dẫn thẳng đứng để đưa bê tông xuống (ống Tremie)

+ Ống đổ bê tông có đường kính từ 250mm trở lên, được nối thành nhiều đoạn 1m, 2m, 4m, 6m, các ống được nối các đoạn ngắn với nhau, Tại các mối nối phải đảm bảo kín nước (sử dụng gioăng cao su)và ống này được sản xuất chuyên dùng cho công tác đổ

bê tông dưới nước ống đổ bê tông phải đủ dầy để với chiều sâu cọc lớn hơn 70m mà ống không bị bóp méo

+ Các mối nối của ống Tremie phải dễ tháo lắp để thời gian tháo lắp là nhỏ nhất Việc nâng hạ ống được thực hiện bằng cần cẩu

+ Phễu chứa bê tông:

* Thể tích phễu chứa bê tông phải tính toán chứa đủ bê tông sao cho khi cắt cầu đảm bảo lượng bê tông đủ ngập chân ống đổ bê tông

* Độ nghiêng thành phễu phải đảm bảo bê tông dồn vào trong thành ống do tải trọng bản thân của bê tông, thường làm độ nghiêng từ 1:1 đến 1: 2

+ Cầu ngăn nước thường dùng bằng loại vật liệu mềm, dễ biến dạng như: cao su, xốp không thấm nước và có tỷ trọng nhỏ hơn 1 để nó tự nổi lên khỏi mặt nước khi ra khỏi ống Tremie Cầu ngăn nước luôn vít kín chu vi thành ống nhưng không thể bị mắc kẹt trong mọi trường hợp Phía mặt trên của cầu ngăn nước luôn tiếp xúc với bê tông ở đây dùng xốp vụn D=2cm đổ lớp xốp dầy 50cm vào một túi và cho vào ống đổ bê tông

+ Năng suất đổ bê tông bình quân phải đảm bảo từ 25-40 m3/h

+ Tiến hành đổ bê tông trong nước:

* Bê tông được bơm liên tục vào phễu Bê tông chẩy thành dòng liên tục vào ống đẩy nút xốp xuống và bê tông chiếm chỗ trong ống, tiếp ngay sau đó liên tục cấp bê tông bằng máy bơm (công suất máy bơm 60m3/h) đây là điều kiện quyết định nước không lọt vào ống đổ bê tông Bê tông là hỗn hợp có độ liên kết cao, khả năng làm việc tốt với độ sụt tối đa đo được là 125 mm – 175mm

- Bê tông được đổ sao cho không bị phân tách

- Trong và sau quá trình đổ bê tông bơm và tháo nước phải hết sức thận trọng để tránh gây hư hại cho các khuôn bê tong