Bài thuyết trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi (chuyên đề công nghệ thi công cầu)

CÁC NỘI DUNG CHÍNHwhat : Loại cọc tiết diện tròn được thi công bằng cách khoan tạo lỗ trong đất sau đó lấp đầy bằng bê tông cốt thép 5W: Why: Cọc khoan nhồi có các ưu điểm vượt trội tro

Trang 1

CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

Trang 2

CÁC NỘI DUNG CHÍNH

what : Loại cọc tiết diện tròn được thi công bằng cách khoan

tạo lỗ trong đất sau đó lấp đầy bằng bê tông cốt thép

5W:

Why: Cọc khoan nhồi có các ưu điểm vượt trội trong một số

trường hợp nhất định

Where: Tùy thuộc vào địa hình và địa chất công trình

When: Thời gian, tiến độ thi công

Who: Kỹ sư,công nhân,tư vấn giám sát, chủ đầu tư…

How: Các Giai Đoạn Thi Công

1H:

Trang 3

CÁC NỘI DUNG CHÍNH

2C:

Check: Các vấn đề cần kiểm tra khi thi công cọc khoan nhồi

Control: Những yếu tố cần kiểm soát khi thi công cọc khoan nhồi

5M:

Material: Vật liệu cọc khoan nhồi có đặc trưng gì

Machine: Máy móc, thiết bị cần thiết phục vụ cho việc thi công Method: Các phương pháp thi công

Money: Nguồn vốn, tài chính

Manpower: Nguồn nhân lực, nhân công để thi công

Trang 4

1.HOÀN CẢNH RA ĐỜI CỦA CÔNG NGHỆ

- Cọc khoan nhồi ra đời như thế nào?

- Tại sao lại ra đời cọc khoan nhồi?

- Sức chịu tải của cọc

- Đảm bảo tiết kiệm vật liệu

- Chi phí về bãi đúc và vận chuyển

Trang 5

2 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Ưu điểm:

• Có thể thay đổi kích thước hình học của cọc (bao gồm chiều dài và chiều rộng đường kính)

• Phù hợp mọi loại địa tầng, có thể đặt chân cọc ở bất cứ độ sâu nào

• Khả năng tận dụng hết khả năng chịu lực của vật liệu, nên giảm được số cọc trong móng, và tiết kiệm được vật liệu

• Không gây tiếng ồn, chấn động khi thi công, đồng thời môi trường xung quanh cũng ít bị ảnh hưởng

• Cho phép kiểm tra trực quan địa chất từ mẫu đất đào nên đánh giá chính xác hơn điều kiện của đất

• Có sức chịu tải lớn, với đường kính lớn và chiều sâu lớn có thể tới hàng nghìn tấn

Trang 6

2 ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM

Nhược điểm:

• Cọc trong suốt quá trình thi công đều nằm sâu trong lòng đất, các khuyết tật dễ xảy ra như: hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ, bê tông quanh thân cọc bị rửa trôi, rỗ mặt thân cọc do nước mưa

• Việc kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi rất phức tạp, gây ra tốn

kém trong thi công

• Công nghệ thi công đòi hỏi kỹ thuật cao để tránh các hiện tượng

phân tầng khi thi công bê tông dưới nước có áp, cọc đi qua các lớp đất yếu có chiều dày lớn

• Ma sát thành cọc với đất giảm đi đáng kể so với cọc đóng và cọc ép

do quá trình khoan tạo lỗ

• Phụ thuộc vào thời tiết

• Thi công dễ gây lầy lội ảnh hưởng đến môi trường do sử dụng vữa sét để ổn định thành vách và hao tổn chi phí thí nghiệm cọc

Trang 7

3 CẢI THIỆN CÁC CHỈ TIÊU TRONG XÂY DỰNG

nhiều yếu điểm, nhất là độ chịu tải, độ an toàn

“Làm thế nào để khắc phục được nhược điểm này, nhất là với các công trình có sức chịu tải lớn?”

=> Thi công khoan cọc nhồi đã ra đời sau nhiều thực nghiệm thành công.

Sự ra đời của công nghệ mang tính đột phá gì trong công nghệ thi công cầu mới?

Trang 8

3 CẢI THIỆN CÁC CHỈ TIÊU TRONG XÂY DỰNG

• Khi mà các loại cọc bê tông đúc sẵn không thể tối ưu hóa vật liệu

• vận chuyển và thi công đóng hoặc ép khiến cho tiết diện củng như chiều dài cọc bị hạn chế

• các chi phi cho việc xây dựng bãi đúc, vận chuyển, gây tiếng ồn, rung chấn lớn khi thi công, và khó khắn khi gặp các địa chất cứng củng là một hạn chế với các loại cọc đóng và ép

Cọc khoan nhồi đã tối ưu hóa sức chịu tải theo vật liệu, thu hẹp chênh lệch sức chịu tải theo đất nền và vật liệu, từ đó tận dụng tốt vật liệu Không chịu ảnh hưởng của công tác vận chuyển và cẩu lắp cho phép cọc khoan nhồi tăng được tiết diện củng như chiều dài cọc Đồng thời, việc sử dụng các công nghệ khoan tạo lỗ sau đó đổ bê

tông củng giúp phần giảm tiếng ồn và khắc phục các khó khăn về địa hình

Trang 9

4 CÁC CÔNG ĐOẠN VÀ TRÌNH TỰ THI CÔNG

Trang 10

ĐỊNH VỊ CÔNG TRÌNH, TIM CỌC

- Dùng phương pháp giao hội tia

ngắm xác định vị trí 2 cọc đầu

tiên

- Đo kết hợp kiểm tra trực tiếp

qua đường tim dọc và tim

ngang của mố và trụ

- Trong suốt thời gian thi công

nên theo dõi để phát hiện sai

lệch vị trí

M¸y kinh vÜ 1

M¸y kinh vÜ 2 Tim cäc

Cäc gç dÉn mèc

Trang 11

khoan cách mặt đất tối thiểu 0.3m

- Kiểm tra độ thẳng đứng bằng thước

nivo hoặc sử dụng quả dọi

èng v¸ch dÉn h íng

Bóa rung thuû lùc

Trang 12

HẠ ỐNG VÁCH TẠM THỜI

tạo để tạo mặt bằng thi công

vị

+6.0 TÊm thÐp

Thanh chèng

Trang 13

LẮP ĐẶT HỆ THÔNG BƠM BENTONITE

- Chức năng: giữ ổn định thành vách

- Cao độ dung dịch Bentonite luôn được duy trì cao hơn mực nước ngầm

Trang 14

+ Khoan dùng gàu khoan

- Sau khi kết thúc khoan, kiểm tra kích

thước lỗ khoan, chiểu sâu lỗ khoan

TÊm d ìng

Dung dÞch v÷a

CÇn khoan GÇu khoan

èng v¸ch dÉn h íng

TÊm t«n dµy 5mm

Bentonite B¬m dung dÞch

sÐt Bentonite

bª t«ng

Trang 15

KHOAN TẠO LỖ

Trang 16

VÉT LẮNG, VỆ SINH LỖ KHOAN

- Đảm bảo chiều dài cọc, chất lương

cọc

- Có thể dùng gàu vét hoặc mày nén

bơm khí để đẩy mùn ra cùng với

Bentonite

- Kiểm tra lại bằng thước dây hoặc dây

dọi về chiều sâu lỗ khoan

èng v¸ch

GÇu vÐt CÇn khoan

Trang 17

GIA CÔNG, HẠ LỒNG THÉP

nối bằng bu long và ống siêu âm được hàn

Trang 18

GIA CÔNG, HẠ LỒNG THÉP

Trang 19

GIA CễNG, HẠ LỒNG THẫP

4 CÁC CễNG ĐOẠN VÀ TRèNH TỰ THI CễNG

lồng phớa dưới thật ngay ngắn

Tai định vị cốt thép

sét Bentonite Dung dịch vữa

Trang 20

ĐỔ BÊ TÔNG

xã

nước nên dùng phương pháp rút

Trang 21

ĐỔ BÊ TÔNG

bentonite được đẩy trào ra phải được

(7Kg/cm )

èng dÉn khÝ o45

bentonite

èng b¬m bª t«ng

vµ thæi röa o 254 mçi ®o¹n dµi 1,5-3(m)

dÉn h íng èng v¸ch

2

Bentonite

Trang 22

ĐỔ Bấ TễNG

luụn chỡm trong bờ tụng khoảng 2 –

3m

rỳt lờn hạ xuống nhiều lần

- Thời gian đổ bờ tụng khụng quỏ 5

giờ, khi lờn gần đầu cọc phải đổ từ

Bể thu hồi Bentonite

(SB-92B)

KamAZ-5511 Máng đổ bê tông

Van tr ợt

Ô tô trộn bê tông

4 CÁC CễNG ĐOẠN VÀ TRèNH TỰ THI CễNG

Trang 23

RÚT ỐNG VÁCH

trong quá trình rút ống

- MỜI CÁC BẠN XEM VIDEO

Bóa rung thñy lùc

Bª t«ng cäc

-5100 -4400

Trang 24

5 CÁC SAI SÓT, HƯ HỎNG THƯỜNG XẢY RA TRONG QUÁ TRÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ

• Nghiêng lệch hố khoan do khi khoan

- Khi khoan gặp đá mồ côi

Trước khi khoan: Kiểm tra bằng thước Nivo

Sau khi khoan : Kiểm tra bằng máy KODEN

Trang 25

• Sự cố không rút được đầu khoan cọc nhồi lên

Nguyên nhân: Hiện tuợng sập vách phần đất đã khoan duới đáy

ống vách

Biện pháp xử lý:

-Ta phải dùng biện pháp xói hút

Trang 26

• Sự cố không rút được ống vách lên trong phương pháp thi

công có ống vách

• Nguyên nhân:

-Lực ma sát giữa ống chống với đất ở xung quanh

lớn hơn lực nhổ lên ( lực nhổ và lực rung).

- Lưỡi nhọn ống vách bị mài mòn lên làm tăng lực

ma sát giữa ống vách với tầng đất.

- Ma sát của bêtông với ống vách lớn.

• khắc phục:

- Chọn phương pháp thi công và thiết bị thi công

đảm bảo năng lực thiết bị đủ đáp ứng nhu cầu cho

công nghệ khoan cọc.

- Sau khi kết thúc việc làm lỗ và trước lúc đổ bê

tông phải thường xuyên rung lắc ống

-Nếu phát hiện ra lưỡi nhọn ống vách bị mài mòn

phải kịp thời dùng phương pháp hàn chồng để bổ

xung

Trang 27

• Sự cố sập vách hố khoan

Nguyên nhân:

- Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái tĩnh:

- Độ dài của ống vách tầng địa chất phía trên không đủ qua các tầng địa chất phức tạp

- Dung dịch giữ thành

- Mực nước ngầm có áp lực tương đối cao

- Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái động:

- Ống vách bị biến dạng

- Qúa trình khoan xảy ra sự cố

- Thời gian chờ đổ bê tông quá lâu

Trang 28

• Khắc phục:

- Các biện pháp đề phòng sụt lở thành hố:

- Khi lắp dựng ống vách phải chú ý độ thẳng đứng của ống giữ

- Công tác quản lý dung dịch chặt chẽ

- Khi xuất hiện nước ngầm có áp, tốt nhất là nên hạ ống vách qua tầng nước ngầm

Trang 29

• Sự cố trồi cốt thép khi đổ bê tông.

- Kiểm tra kỹ thành trong ống vách nhất là ở phần đáy

- Cự ly giữa thành trong ống vách và thành ngoài của cốt đai lớn đảm bảo gấp 2 lần đường kính lớn nhất của cốt liệu thô

-Phải tăng cường độ chính xác ở khâu gia công cốt thép, đề

phòng khi vận chuyển bị biến dạng và kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách trước khi thả lồng cốt thép

Trang 30

• Ngoài ra còn có rất nhiều sự cố khi thi công:

Sự cố hạ lồng thép không hết chiều dài TK

Sự cố đổ bê tông dư hoặc thiếu

Trang 31

6 CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT

LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI

a) Kiểm tra dung dịch bentonite:

1) Trong quá trình thi

công:

Dung dịch bentonite phải đảm bảo cho

thành hố khoan không bị sập trong quá

trình khoan cũng như khi đổ bê tông và

kiểm tra việc thổi rửa đáy hố khoan trước

khoan:

khi thổi rửa bằng chiều sâu khoan)

Trang 32

c) Kiểm tra bê tông trước khi đổ:

Bê tông sử dụng trong thi công cọc khoan nhồi thường phải kiểm tra các thông số sau:

• Độ sụt (cho từng xe đổ): > 15cm

• Cường độ sau 28 ngày (ép mẫu, bằng

súng bật nẩy đối với bê tông ở đầu cọc

hoặc siêu âm): > 200kg/cm2

• Cốt liệu thô trong bê tông: Không lớn hơn

cỡ hạt theo yêu cầu của công nghệ

• Mức hỗn hợp bê tông trong hố khoan

• Độ sâu ngập ống dẫn bê tông trong hố

khoan

• Khối lượng bê tông đã đổ trong hố cọc

Trang 33

2) Sau khi thi công:

• Đây là phương pháp đáng tin cậy nhất để kiểm tra khả năng chịu tải của cọc, được áp dụng rộng rãi ở nước ta

• Tùy theo yêu cầu cụ thể, thí nghiệm được thực hiện bằng cách tác dụng lực nén, kéo (lực nhổ) hoặc lực vuông góc (nén ngang) với trục cọc

Trang 34

 Khoan lấy mẫu:

• Thiết bị khoan có thể lấy mẫu bê tông cọc nhồi với đường kính 150mm từ những độ sâu khác nhau

50-• Đối với cọc có đường kính lớn (2,5 – 3m), cần thực hiện đến 10 điểm khoan trên 1 cọc

• Chỉ nên áp dụng để kiểm tra những cây cọc có khuyết tật đã được phát hiện bằng các phương pháp gián tiếp khác, nhưng có thể

chiếm đến 2% tổng số cọc đã thi công và không ít hơn 3 cọc

Trang 35

 Quan sát bằng thiết bị vô tuyến:

• Được thực hiện bằng cách khoan tạo

lỗ dọc thân cọc, sau đó hạ camera vô

tuyến xuống để quan sát hiện trạng

thành hố khoan

• Cho phép quan sát chi tiết thành hố

khoan, các vị trí bê tông có khuyết tật

được phát hiện dễ dàng

• Đây là một trong những phương pháp

được sử dụng rộng rãi nhất

• Có thể phát hiện được các khuyết tật

của bê tông và đồng thời đánh giá được

cường độ bê tông thông qua tương

quan giữa tốc độ truyền sóng siêu âm

với cường độ bê tông

Trang 36

 Phương pháp thí nghiệm PDA: tiêu chuẩn 11321 - 2016

Phương pháp này áp dụng nguyên lý thuyết truyền sóng ứng suất và

va chạm của cọc, đầu vào là những số liệu đo gia tốc và biến dạng cọc dưới tác dụng của búa

1 Búa 2.Cọc khoan nhồi 3.Đầu đo gia tốc 3A.Máy đo gia tốc 4.Đầu

đo ứng suất 4A.Máy đo ứng suất 5.Thiết bị phân tích kết quả (máy tính, phần mềm) 6.Máy in kết quả

Trang 37

Ngoài ra còn một số phương pháp khác như: phương pháp phóng xạ, phương pháp rung, phương pháp hiệu ứng điện…

Trang 38

THANK YOU

Tiêu đề	Công Nghệ Thi Công Cọc Khoan Nhồi
Tác giả	Nguyễn Đức Anh, Nguyễn Quốc Bảo (NT), Nguyễn Thanh Bình, Lê Gia Cát
Người hướng dẫn	TS. Nguyễn Văn Hiển
Trường học	Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Trình Giao Thông
Thể loại	chuyên đề
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	38
Dung lượng	4,54 MB