Bài giảng xây dựng cầu 2 P2 ppt

• Đối với cát pha sét thì mực nước ngầm thấp hơn đáy lỗ khoan hoặc nước thấm vμo không đáng kể vμ có khả năng bơm hút cạn.. - ống vách có thể để lại hoặc rút đi: • Khi để ống vách lại: k

- Phương pháp nμy được áp dụng:

• Trong trường hợp đất dính, sét chặt trong suốt chiều sâu khoan cọc.

• Đối với cát pha sét thì mực nước ngầm thấp hơn đáy lỗ khoan hoặc nước thấm vμo không đáng kể vμ có khả năng bơm hút cạn.

2.4.2-Công nghệ khoan ống vách:

-Trình tự công nghệ:

• Khoan tạo lỗ trong đất dính.

• Thêm vữa sét vμo lỗ khi đã khoan đến lớp đất rời, thấm

nước.

• Hạ ống vách khi đã qua lớp đất rời.

• Lấy hết vữa sét vμ lμm khô lỗ khoan.

• Tiếp tục khoan đến cao độ thiết kế.

• Mở rộng chân bằng cánh xén gá lắp tại đầu khoan.

• Đổ bêtông đồng thời kéo ống vách ra khỏi lỗ khoan.

Hình 4: Công nghệ dùng ống vách thi công cọc khoan nhồi

1 Đất dính 2 Đất rời 3 Đầu khoan 4 Vữa sét 5 ống vách

6 Mặt bêtông tươi 7 Dung dịch trμn ra khe giữa ống vách vμ đất

H×nh 5: Dùng èng v¸ch

- ống vách được sử dụng trong trường hợp:

• Thi công có nước mặt.

• Lỗ khoan cọc xuyên qua các tầng đất sét nhão, cát sỏi cuội rời rạc.

• Qua các hang động vμ bên cạnh những công trình đã có.

• Khi khoan gặp nước ngầm, đất có mạch nước ngầm dễ sụt lỡ.

- ống vách có thể để lại hoặc rút đi:

• Khi để ống vách lại: khoảng cách giữa ngoμi ống vách vμ đất

có đầy vữa sét hoặc dung dịch khoan phải được thay thế bằng cách bơm vữa ximăng có chất phụ gia với áp suất cao trong 1 ống dẫn đưa sâu vμo khe, xuống tận đáy lớp vữa sét.

• Khi rút ống vách: cần tiến hμnh ngay khi bêtông vẫn còn ở thể nhão Mặt thoáng của bêtông tươi trong ống phải cao hơn mặt thoáng của vữa sét → để thay thế vữa sét còn tồn đọng bên ngoμi chung quanh ống vách Phải tính toán chi tiết để khối lượng bêtông đủ lấp đầy lỗ khoan

2.4.3-Công nghệ dùng vữa sét hoặc dung dịch khoan:

-Trình tự công nghệ:

• Khoan qua lớp đất dính.

• Thêm vữa sét khi gặp đất dễ sạt lỡ hoặc có nước ngầm.

• Đặt lồng thép vμo hố khoan vẫn đầy vữa sét.

• Đổ bêtông dưới nước bằng ống đổ thẳng đứng cho tới khi

bêtông thay chổ vμ dồn hết vữa sét ra ngoμi bể chứa.

→ Công nghệ nμy thay thế ống vách trong mọi tình huống địa chất -Khi thực hiện công nghệ nμy cần chú ý:

• Lượng vữa sét vμ dung dịch khoan phải đảm bảo tạo ra cột dung dịch khá cao với tỷ trọng lớn hơn nước thì mới thắng

được áp lực nước ngầm, áp lực đẩy ngang của đất.

• Phải có biện pháp duy trì chất lượng vữa sét hoặc dung dịch khoan theo các tham số quy định 1 cách nghiêm ngặt.

H×nh 6: C«ng nghÖ v÷a sÐt thi c«ng cäc khoan nhåi

1 §Êt dÝnh

2 §Êt rêi

3 V÷a sÐt

4 Cèt thÐp

5 BÓ chøa

*/Ngoμi ra, trong 1 số trường hợp có khi chỉ dùng cột nước để đảm bảo cho vách lỗ khoan không bị sạt lở Đây lμ 1 trong các giải pháp đơn giản vμ kinh tế; thực chất lμ giữa cho mực nước thường xuyên trong lỗ khoan luôn luôn cao hơn mực nước sông hoặc nước ngầm xung quanh để tạo ra 1 áp lực giữ cho vách khoan không bị sụt Tuy nhiên, nếu khoan qua các lớp đất rời, hạt to như cát thô, sỏi cuội hoặc bùn nhão sẽ khó có khả năng giữ cho vách khoan vμ cột nước trong lỗ khoan được ổn định.

Hình 7: Bơm đung dịch

- Dây chuyền công nghệ đúc cọc tại chỗ loại đường kính lớn gồm 3 công đoạn chính:

• Tạo lỗ trong nền đất đá.

• Chế tạo vμ hạ lồng thép.

• Đổ bêtông đúc cọc.

- Để đảm bảo chất luợng vμ hiệu quả kinh tế, điều cốt yếu lμ phải chọn được tổ máy khoan đồng bộ vμ chuyên dụng, phù hợp với

điều kiện địa chất, thủy văn cụ thể nơi xây dựng vμ yêu cầu kỹ thuật của công trình.

3.1-Thiết bị khoan tạo lỗ:

-Tùy theo điều kiện địa chất, thủy văn vμ yêu cầu kỹ thuật, các nhμ chế tạo đã sản xuất những tổ hợp máy khoan có tính năng phù hợp, đảm bảo năng suất vμ hiệu quả cao Mặc dù có nhiều loại khác nhau, nhưng căn cứ vμo nguyên tắc hoạt động nói chung thiết bị khoan tạo lỗ chuyên dụng cho cọc nhồi có thể nhóm lại trong 3 kiểu chủ yếu sau:

3.1.1-Máy khoan dùng ống vách:

- Đầu khoan hoạt động theo nguyên tắc gầu ngoạm nhưng có khối lượng rất nặng, bảo đảm năng suất phá vμ bốc đất đá cao Hμm gμu ngoạm có răng bịt hợp kim rắn, có thể khoan tạo lỗ trong mọi loại đất đá (trừ đá rắn).

- Trường hợp lực cản lớn, thường dùng kết hợp với máy chấn động hoặc chất tải thêm trọng lượng, để có năng suất cao Nếu đất

đá cứng rắn có thể dùng đầu khoan choòng hoặc khoan xoay với mũi khoan có nhiều loại cấu tạo khác nhau: kiểu lưỡi trổ, kiểu bánh răng hoặc mũi dao cứng

Hình 8: Gμu ngoạm kiểu búa

1 ống vách 2 Gμu ngoạm 3 Kích

- Cùng với máy khoan trong công nghệ nμy, ống vách đ−ợc sử dụng suốt toμn bộ chiều sâu cọc Nếu chỉ dùng tạm thời để khoan vμ lấy đất đá, sau đó rút lên dần dần dồng thời với đổ bêtông đúc cọc, các đoạn ống vách đ−ợc liên kết bằng bulông đầu chìm tiện tháo lắp; ng−ợc lại có thể dùng liên kết hμn.

Hình 9: Tổ hợp khoan Benoto EDF-55

1 ống vách 2 Gμu ngoạm 3 Kích thủy lực 4 Đai choòng

3.1.2-Máy khoan vận hμnh ngược:

- Các đầu khoan trong máy vận hμnh ngược cũng có nhiều loại khác nhau tùy theo đất đá Các hoạt động đμo đất, hút nước vμ mùn khoan, bổ sung dung dịch khoan, theo nguyên tắc tuần hoμn theo kiểu PS của hãng Salzgitter Tuy nhiên, việc lựa chọn

đầu khoan nên căn cứ vμo cường độ chịu nén của đất đá.

Hình 10: Sơ đồ nguyên tắc hoạt động

của thiết bị PS-150 Salzgitter

1 Mũi khoan

2 Bể lắng

3 Cơ cấu điều khiển

4 ống dẫn mùn khoan

5 Bơm xả

6 Lμm lạnh

7 Bơm

8 Thùng chứa

- Đối với đất như bùn, sét, á sét, á cát, cát các loại, cát lẫn sỏi, có trị

số xuyên tiêu chuẩn N<50 có thể chọn các loại mũi khoan trừ đầu khoan bánh răng vì dễ tắc nghẽn Đối với đất cứng vμ đá mềm nên chọn các mũi khoan chuyên dụng tương ứng, đầu khoan có 3, 4 cánh có răng cứng cũng không phù hợp.

- Khoan bánh răng chỉ thích dụng với nham thạch Trục khoan lμ những ống thép rỗng có đường kính trong 100-300mm để dung khoan vận hμnh ngược trở về bể chứa vμ sau khi sμng lọc lại cho xuống lỗ khoan.

- Hiện nay, phương pháp khoan vận hμnh ngược có xu hướng phát triển vμ ứng dụng phổ biến

Hình 11: Máy khoan vận hμnh ngược ở công trình cầu Thuận Phước