Sơ đồ dưới đây cho thấy trình tự thi công liên tục cọc khoan nhồi Kiểm tra: -Chiều sâu hố khoan -Các chỉ tiêu của bentonite Kiểm tra: - Đường kính lỗ khoan - Độ thẳng đứng của hố Thí ngh
Trang 1TÊN DỰ ÁN:
Dự án xây dựng Đường sắt đô thị TP HCM Tuyến số 1: Bến Thành – Suối Tiên
Gói thầu số 2: Thi công xây lắp ( Đoạn trên cao & Depot)
BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Trang 2- Dự án bao gồm khoảng 17.24km đường sắt trên cao từ km2+360 đến km19+591.37 (bao gồm
5 cầu đặc biệt), và 1 depot
- Vị trí : Bắt đầu ở Quận 1 và kết thúc ở phường Long Bình, Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh1.2 TỔNG QUÁT
Mục đích của biện pháp này là mô tả phương pháp và qui trình thi công cọc thí nghiệmcủa Dự án tàu điện ngầm TP.HCM
Kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi là thi công cọc bê tông cốt thép đổ tại chỗ từ độ sâu thiết
kế đến cao độ cắt đầu cọc
Công tác cọc bê tông đúc tại chỗ được thực hiện bằng máy khoan, kiểu máy khoan sẽđược chọn tùy thuộc vào chiều sâu khoan và điều kiện đất nền Các cọc này có đườngkính 1500mm, 1200mm & 1000mm
1.3 PHẠM VI CÔNG VIỆC
Biện pháp này bao gồm các công việc sau
- Công tác khoan: D=1500mm, 1200mm & 1000 mm
Trang 3Khi kết thúc công tác khoan, lồng cốt thép sẽ được hạ vào trong hố khoan Tiến hành làmsạch hố khoan trước khi lắp đặt lồng cốt thép, sau đó tiến hành đổ bê tông cọc khoannhồi
Cọc khoan nhồi có đường kính và chiều dài khác nhau sẽ được thi công theo bản vẽ thicông
Trang 42 QUI TRÌNH THI CÔNG
2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ THI CÔNG
Trình tự thi công cọc khoan nhồi được mô tả bằng sơ đồ công nghệ như sau
Sơ đồ dưới đây cho thấy trình tự thi công liên tục cọc khoan nhồi
Kiểm tra:
-Chiều sâu hố khoan
-Các chỉ tiêu của bentonite
Kiểm tra:
- Đường kính lỗ khoan
- Độ thẳng đứng của hố Thí nghiệm KODEN
Thổi rửa hố khoan lần 1 Kiểm tra:
-Gia công lồng thép
-Ống siêu âm và ống khoan lõi Chiều sâu hố khoan thông qua lồng thép
-Lắp đặt lồng thép, ống siêu âm, ống khoan lõi
Kiểm tra:
-Chỉ tiêu của Bentonite
-Chiều sâu hố khoanLàm sạch hố khoan lần 2 (nếu cần thiết)
- Độ sụt bê tông
- Độ dâng bê tông
-Cao độ đỉnh bê tông
- Chiều sâu hố khoan bằng ống đổ
Tháo ống vách tạm
Lấp đất hố khoan
Siêu âm cọc
Khoan lõi đáy cọc (nếu cần)
Bơm vữa ống siêu âm & ống khoan lõi
Hoàn thiện
Trang 5Bước 1
1.Khoan dẫn lắp đặt ống vách
Bước 2
1 Lắp đặt ống vách bằng búarung
1 Lọc cát (thổi rửa) hố khoan
2 Bentonite trong hố khoan sẽ được bơm về bể
Trang 63.Đổ bê tông cao hơn cao độ cắt cọc 500mm sau 1 đến 2 giờ.
H.1 Trình tự thi công cọc khoan nhồi2.2 QUI TRÌNH THI CÔNG
Qui trình thi công chi tiết được mô tả như sau
Làm hệ thống thoát nước tạm cho khu vực sàn làm việc để khu vực làm việc luôn đượckhô ráo, có thể thao tác và đi lại được
Thi công đường công vụ tạm trong trường hợp không thể dùng đường hiện hữu để cungcấp vật tư và tập kết máy móc
Thùng trộn bentonite phải được lắp đặt sao cho dễ dàng bảo quản thùng chứa kể cả việcnối ống cứng hoặc ống mềm để cung cấp bentonite tới vị trí cọc khoan nhồi Phải liên tụckiểm tra bùn bentonite vì nó có thể tràn ra ngoài làm ảnh hưởng đến môi trường
Tỷ trọng và độ đồng nhất của bê tông cho cọc phải phù hợp với biện pháp đổ bê tôngbằng ống tremie, khả năng giữ độ sụt thi công cho bê tông trong suốt quá trình đổ bê tông
có tính đến các yếu tố ảnh hưởng gây chậm trễ đến thời gian đổ bê tông phải đượcnghiên cứu khi thiết kế cấp phối (bao gồm các chất ức chế và dẻo hóa cần thiết) và phảitrộn thử trước khi tiến hành thi công đại trà
Số lượng thùng trộn bentonite phải được tính toán để đảm bảo dung tích bentonite được
Trang 7trộn đủ để thi công khoan liên tục.
Sơ đồ lắp đặt vị trí điển hình của thiết bị và phương tiện cho dung dịch bentonite được thểhiện như sau
* Sơ đồ này có thể thay đổi theo điều kiện hiện trường
H.2 Sơ đồ lắp đặt thiết bị và phương tiện(2) Định vị tim cọc nhồi
Định vị hố khoan dựa vào hồ sơ thiết kế, định vị mốc chuẩn và mặt bằng bố trí cọc để xácđịnh vị trí tim cọc dựa theo thiết kế Xác định vị trí tim cọc bằng toàn đạc điện tử Đại diệnchủ đầu tư sẽ kiểm tra và nghiệm thu vị trí sau khi hoàn thành
Ngoài ra, các mốc phụ bằng cọc thép sẽ được thiết lập để dẫn hướng tim cọc và tim cọc
sẽ được kiểm tra lại sau khi hạ ống vách tạm Các vị trí này phải được bảo vệ và duy trìcho đến khi hạ và kiểm tra xong ống vách
Kiểm tra vị trí lỗ khoan sẽ được thực hiện cho tất cả các cọc sau khi tiến hành khoan vàtrước khi hố khoan gặp tầng đất cứng
Trang 8độ nền đất.
Để lắp ống vách tạm, độ thẳng đứng và độ ổn định phải được kiểm tra và không đượcdịch chuyển trong khi khoan Đường kính trong của ống vách phải lớn hơn đường kính hốkhoan ít nhất 5-10cm Ống vách phải thẳng đứng và được kiểm tra độ lệch tâm so với cọcchuẩn, hoặc phải được kiểm tra bằng thiết bị khảo sát tại đỉnh ống vách có cùng cao độvới cọc dẫn hướng trên cao độ mặt đất
Điểm chuẩn
Trang 9H.4 Lắp ống vách tạm
(5) Công tác khoan
Chiều sâu thiết kế của cọc sẽ quy định trong bản vẽ được duyệt Trong khi khoan, tất cảcác hố khoan để đổ bê tông tại chỗ phải được khoan đến chiều sâu thiết kế.Hố khoan phảiđược bảo vệ tránh sập thành bằng cách sử dụng bentonite và ống vách
H.5 Ống vách
H.6 Ống vách
a) Dung dịch (Bùn) Bentonite
Trang 10Tất cả các tính chất của bentonite được chọn sẽ được kiệm nghiệm và trình cho Đại diệnchủ đầu tư phê duyệt trước khi sử dụng.
Trong khi khoan, thành hố khoan phải được bảo vệ khỏi sập bằng cách sử dụng dung dịchbentonite và ống vách Trước khi khoan, chất lỏng ổn định như bentonite phải được chuẩn
bị và thí nghiệm để đạt được các tiêu chí dự kiến trước khi tiến hành
Bentonite sẽ được trộn đều bằng nước sạch để tạo thành chất huyền phù duy trì sự ổnđịnh của cọc trong thời gian đổ bê tông và hoàn thiện thi công Bentonite dạng bột khôđược trộn bằng nước sạch đến tỷ lệ yêu cầu bằng máy trộn và được chứa trong thùngchứa để cung cấp cho hố khoan Các tính chất của dung dịch khoan sẽ đươc lấy mẫu để
đo trước khi đổ bê tông Dung trọng của bentonite trộn sẽ được đo bằng cách kiểm trachất lượng chất huyền phù được tạo thành
Trộn sẵn bùn bentonite tại hiện trường
c) Thiết kế vữa Bentonite
Chức năng cơ bản của bentonite là chất làm ổn định hố khoan
Trong đất có hàm lượng sét cao, bùn bentonite trở nên rất đậm đặc trong khi khoan docác thành phần sét lơ lửng Bùn đậm đặc trở nên khó bơm để lọc cát Để tránh vấn đềnày, bùn bentonite được bổ sung po-li-me hoặc các bonat acit na-tri
d) Thí nghiệm Bentonite
Thí nghiệm Bentonite – Ban đầu
Các thí nghiệm sau sẽ được tiến hành đối với bentonite tại thời điểm ban đầu và trong thờigian thi công cọc khoan nhồi
1 Thí nghiệm độ nhớt - thí nghiệm tại hiện trường
2 Hàm lượng cát - thí nghiệm tại hiện trường
3 Thí nghiệm dung trọng - thí nghiệm tại hiện trường
4 Thí nghiệm đo độ pH - thí nghiệm tại hiện trường
Các chỉ tiêu của Bentonite phải đạt yêu (tham khảo chỉ tiêu phần 6.3 Sai Số Cho Phép,trang )
Các tính chất của dung dịch khoan sẽ được ấy mẫu để đo tại đáy hố khoan, trước khi đổ
Trang 11bê tông Việc kiểm tra bentonite sẽ được tiến hành theo các tiêu chí đề xuất Thiết bị đophải được kiểm định để đọc được kết quả đo trong khoảng 0.01mg/ml.
H.7 Bentonite
e) Công tác khoan
Ống vách tạm không được có những biến dạng méo mó đáng kể Mặt cắt ngang của cácống này phải không thay đổi trên suốt chiều dài ống Trong quá trình đổ bê tông, các ốngvách không được lồi phía trong và đóng cặn bê tông nhằm đảm bảo cấu tạo hoàn chỉnhcủa cọc
Từ cao độ nền đất đến 1m bên trên ống vách sẽ được khoan mà không có chất lỏng ổnđịnh (bentonite) Việc đo độ sâu của gầu khoan sẽ được kiểm tra chặt chẽ khi nó đến gầnđáy ống vách
Sau khi đổ bentonite vào trong hố khoan, công tác khoan sẽ được tiếp tục và cao độ đỉnhcủa hố khoan sẽ được duy trì cao hơn mực nước ngầm 1,5 m hoặc bằng cao độ nên đất
để ngăn tạo thành hang các tơ hoặc sập thành hố khoan
Dựa vào mặt cắt địa chất, tốc độ khoan sẽ được điều chỉnh để duy trì khoan chính xác.Đất thu được trong quá trình khoan sẽ được kiểm tra để khẳng định rằng điều kiện địa chấtthực tế tương đồng với địa chất hố khoan khảo sát địa chất
Trong khi khoan, độ thẳng đứng của khoan sẽ được kiểm tra bằng quả dọi có dây hoặcmáy kinh vĩ từ hai hướng vuông góc 90 độ Và chiều sâu của hố khoan sẽ được kiểm tratheo điều kiện hố khoan Khi nâng gầu khoan lên, gầu khoan sẽ được quay ngược lại từđáy lên và được nâng lên từ từ để bảo vệ hố khoan khỏi bị sập
Cần Kelly sẽ được giữ ở tâm của ống vách bởi vì hố khoan bắt đầu nghiêng với độ lệchcủa cần Kelly từ tim Trong trường hợp phát hiện độ lệch, việc khoan phải được tiến hành
Bentonite
Trang 12chậm hơn bình thường và chỉnh sửa lại độ thẳng đứng của cần khoan.
Sau khi khoan đến độ sâu thiết kế, tiến hành thí nghiệm Koden để kiểm tra chiều sâu,đường kính và độ thẳng đứng của hố khoan
Dung dịch (polyme hoặc bentonite) được đưa vào hố khoan làm ổn định hố khoan đảm bảorằng áp lực bên trong hố khoan lớn hơn áp lực ngang của đất và áp lực nước ngầm, tại tất
cả các độ sâu
Không khoan cọc quá gần các cọc vừa mới đổ bê tông khi mà bê tông đó vẫn còn khảnăng thao tác hay chưa đông kết Thi công cọc có thể tác đông đến bê tông mới đổ của cáccọc lân cận Công tác khoan và đào cho các cọc trong bán kính 6m, từ tâm đến tâm, chỉđược bắt đầu sau 24 giờ kẻ từ khi hoàn thành đổ bê tông và bê tông đạt cường độ15N/mm2
Các vật liệu đào lên và bentonite thải được giữ trong thùng chứa hoặc container sau đóchuyển đến khu vực thải được duyệt bằng xe ben chuyên dụng Vị trí bãi đổ thải sẽ đượctrình Đại diện chủ đầu tư bằng hồ sơ riêng
(6) Làm sạch đáy hố khoan lần 1 và thay Bentonite
Để cung cấp bentonite sạch, thùng chứa bentonite phải được lắp đặt tại vị trí tách biệt với
hố thu bentonite
Trình tự công tác làm sạch hố đáy khoan như sau:
- Dùng gầu vét để dọn sạch những mảnh lớn của đất sét, cát hạt to hay sỏi ở đáy hốkhoan Sau đó,
- Sử dụng phương pháp tuần hoàn ngược, hoặc phương pháp khí nén để thay thếbùn lắng bởi dung dịch bentonite tốt
Sau khi làm sạch, chiều sâu của hố khoan sẽ được đo bằng thước nối với quả dọi Đo hốkhoan sẽ được tiến hành tại tim và tại 4 góc của hố khoan
H.8 Làm sạch hố khoan bằng gầu vét
Trang 13Sau khi làm sạch đáy hố khoan lần 1 kết thúc, lồng cốt thép sẽ được lắp đặt cẩn thận đểtránh làm sập thành hố khoan Lồng cốt thép dưới cùng sẽ được đặt trong ống vách và cốđịnh tạm thời tại mặt cắt nối với lồng cốt thép tiếp theo Khi lồng cốt thép đạt cao độ thiết
kế, nó sẽ được treo trên đỉnh của ống vách Cao độ đỉnh của lồng cốt thép sẽ được xácnhận so với cao độ của ống vách
Các ống siêu âm và ống khoan lấy mẫu sẽ được cố định vào cốt thép bằng thanh thép bổsung và nối vào lồng thép Đỉnh ống siêu âm và ống khoan lấy mẫu sẽ cao hơn khoảng15cm so với cao độ mặt đất và phải được kiểm tra sự chắc chắn và kín nước trong quátrình lắp đặt Ống siêu âm và ống khoan lấy mẫu sẽ được bơm đầy nước và bịt nắp trướckhi đổ bê tông
Trang 14H.10 Lắp đặt lồng cốt thép(8) Lắp đặt ống đổ bê tông và làm sạch lại (Làm sạch lần 2) hố khoan
đổ bê tông Đầu trên của ống đổ bê tông được lắp với phễu đổ
Chiều dài của mỗi ống đổ và trình tự lắp đặt phải được ghi chép đầy đủ
Trang 152 Bơm tuần hoàn: Sử dụng máy bơm công suất lớn kết nối với ống đổ bê tong để bơmhút bùn đáy hố khoan đồng thời bơm bổ sung bentonite sạch vào hố khoan.
Sử dụng thước đo để xác định lại chiều sâu khoan và hiệu quả của công tác làm sạch Bêtông sẽ được đổ càng sớm càng tốt (khoảng 30 phút) sau khi làm sạch đáy hố khoan lần
2 Và trước khi đổ bê tông, hố khoan phải được xác định bằng thước đo để đảm bảo rằnglắng cặn đã được loại bỏ hoàn toàn
(9) Đổ bê tông
Bê tông tươi sẽ được sử dụng cho cọ đổ tại chỗ Bê tông sẽ được trộn tại trạm sau đó vậnchuyển tới công trường bằng xe trộn Tỷ lệ hỗn hợp bê tông phải được kiểm tra và chấpthuận của Đại diện chủ đầu tư trước khi sử dụng Chỉ hỗn hợp bê tông theo quy định sẽđược sử dụng Tóm tắt như sau:
Loại cường
độ / Diễngiải
Cỡ cấp phốitối đa (mm) Độ sụt (cm) Cường độ nén bê tônghình trụ sau 28 ngày Hàm lượng ximăng
Trang 16Trước khi tiến hành công tác đổ bê tông, việc kiểm tra sau đây phải được tiến hành đểngăn tắc ống đổ bê tông.
* Tính dễ thi công của bê tông
* Lựa chọn ống đổ bê tông phù hợp (đường kính, chiều dài trên ống và mối nối)
* Kiểm tra độ rò rỉ của mối nối ống (kiểm tra bằng mắt thường)
Một lần nữa lấy mẫu bentonite tại đáy hố khoan từ ống thu hồi được bơm trở lại bằng máynén khí trước khi đổ bê tông
Bê tông được đổ trực tiếp vào hố khoan một đợt liên tục từ đầu ống đến cao độ ngắt ống
đổ và được thực hiện như vậy để tránh bê tông phân tầng Đầu ống đổ bê tông nhìnchung thấp hơn bề mặt bê tông đổ khoảng 2,0m Cái chốt trượt hoặc cái chắn tương tự sẽđược đặt trong ống đổ để ngăn tiếp xúc trực tiếp giữa lần đổ bê tông đầu tiên với nướchoặc bentonite
H.12 Đổ bê tôngTiến độ đổ bê tông sẽ được xác định để đảm bảo bê tông đổ liên tục không được giánđoạn Vì bê tông trên cùng bị bẩn vì trộn lẫn chất lỏng ổn định; khối lượng bê tông dưđược sử dụng để xác định bê tông sạch Chiều cao của bê tông dư hay thừa được đềnghị là hơn 0,5m từ cao độ ngắt; tuy nhiên, việc này có thể được điều chỉnh khi xem xétđiều kiện hiện trường
Ống đổ bê tông phải được kê bằng giá đỡ ống và làm sạch ngay sau khi tháo ống đểtránh tắc bê tông trong ống Cần kiểm tra cao độ bê tông đổ trong hố khoan bằng thướcthép và quả dọi để kiểm soát cao độ của đáy ống đổ bê tông phù hợp và phát hiện ngaysập hoặc hẹp thành hố khoan bằng cách dùng thước đo nối với vật kim loại nặng để xácđịnh đỉnh bê tông Bằng cách tính toán khối lượng bê tông so với đường kính hố khoancọc nhồi, có thể xác định thành hố khoan có bị sập hoặc hẹp hay không
(10) Rút ống vách tạm
Ống vách tạm sẽ được rút sau khi đổ bê tông 15 đến 20 phút bằng hệ thống rút + xoaycủa máy khoan hoặc hệ thống rung theo phương thắng đứng nhằm đảm bảo độ ổn định
Trang 17Danh mục thiết bị cho một đội thi công điển hìnhStt Hạng mục Diễn giải Chú thích
1 Máy khoan Cần Kelley, máy khoantuần hoàn nghịch hoặc thiết
bị khoan tương đương Để khoan hố khoan
2 Cẩu phục vụ 40~50t loại bánh xích Để lắp lồng cốt thép và đổ bê tông
18 Bộ lọc cát bentonite
19 Thiết bị khảo sát Máy toàn đạc điện tử / Máythủy bình tự động Định vị tim và cao độ cọc
21 Thùng chứa rỗng Để chứa vật liệu đào và bentonite thải
Trang 1822 Xe đào Cho công tác chuẩn bị và hỗ trơ
* Thiết bị (chủng loại và số lượng) có thể thay đổi tùy theo điều kiện công trường
Trang 19Trang: 19 of 33
1 TỔ CHỨC
Sơ đồ tổ chức công tác đổ bê tông cọc tại chỗ được thể hiện như sau
2 TRÁCH NHIỆM CỦA NHÂN VIÊN
Các nhân viên / nhân sự sau đây sẽ được triển khai trên công trường để thực hiện theocác bản vẽ đã được phê duyệt và theo các thông số kỹ thuật và kế hoạch thi công
Quản lý QA / QC:
Phụ trách của các công tác của phòng thí nghiệm; soạn Kế hoạch QC, kiểm tra vật liệu
và chất lượng công tác xây dựng, bảo đảm thực hiện kiểm soát chất lượng theo kếhoạch kiểm tra và thí nghiệm
Chịu trách nhiệm kiểm tra và thiết lập tất cả các thủ tục liên quan và phối hợp ban đầu
Quản lý thi công
(Mr Kim Dong Wan)
Quản lý an toàn
(Mr Hwang Ki Ha)
Quản lý chất lượng
(Mr Myung Jai Sin)
Quản lý môi trường
(Mr Tran Thanh Lap)
Đội khảo sát
Chỉ huy công trường
(Mr Lee Jung Sun)
Kỹ sư hiện trường
(Mr Mai Song Thao)
Giám đốc dự án củaThầu phụ
Thợ hàn
Kỹ sư của Thầu phụ
Thợ điệnLao động phổ thông
Lao động lànhnghềThợ vận hành máy
Trang 20Sự cố có thể xảy ra trong thi công cọc và giải pháp được mô tả như sau.
4.1 SỰ CỐ CỦA CÔNG TÁC KHOAN
(1) Xói mòn cát
Ống vách sẽ được lắp đặt vào trong nền đất để bảo vệ hố khoan khỏi bị sập do trọnglượng của máy thi công Tuy nhiên, xói mòn cát có thể xảy ra do độ xuyên sâu không đủhoặc xuyên qua một lớp cát Việc này dẫn đến mực nước giảm đột ngột, và ống vách bịtụt hay nghiêng Để giải quyết vấn đề này, hoặc là tăng chiều dài ống vách hoặc là rútống vách và lấp trả ngay lập tức và khoan lại sau khi lấp trả được gia cố
Nguy cơ sập thành hố khoan có thể xảy a do quá tải Trước khi khoan, các thiết bị khôngcần thiết phải được di chuyển ra khỏi vị trí khoan Tăng độ nhớt của dung dịch bentonitehoặc tăng chiều dài của ống vách có thể làm giảm nguy cơ sập vách Khi xảy ra sập lớn,tất cả các thiết bị sẽ phải di dời và hố khoan sẽ phải được lấp ngay lập tức Trong vàingày, cọc có thể được khoan lại sau khi đậy xung quanh hố khoan bằng các tấm thép vàtăng chiều dài ống vách (nếu cần)
(3) Nước dâng không đủ
Nước dâng không đủ trong hố khoan có thể dẫn đến sập bề mặt hố khoan Dò rỉ bùn vàotrong nền đất có thể xảy ra khi gặp phải lớp thấm nước cao Do đó, mực nước trong hốkhoan phải được kiểm tra đều đặn và thường xuyên Bổ sung Bentonite hoặc các dungdịch khác có thể cần thiết để giữ cho bentonite không chảy tràn vào lớp thấm nước cao
(4) Ảnh hưởng của rung
Phân bố thiết bị nặng đều xung quanh khu vực khoan để tránh quá tải hoặc tải trọngkhông cân bằng Và, ảnh hưởng của rung có thể xảy ra do sự chấn động đất hoặc daođộng nền đất bởi các thiết bị nặng gây ra Theo kinh nghiệm thi công trước đây, thiết bịnặng phải được đặt ở khoảng cách đủ xa vị trí hố khoan để đảm bảo an toàn cho thiết bị
và người trong khi thi công cọc
(5) Chướng ngại tại vị trí cọc
Trong một số trường hợp, có thể gặp phải đá lớn hay gỗ mục trong khi khoan Phải cẩntrọng và kiên nhẫn để phá vỡ hoặc xuyên qua các vật thể đó Tăng mô men xoắn hoặcvận tốc có thể làm dao động nền đất và phá hỏng bề mặt khu vực khoan
(6) Rơi ống và mũi khoan