Biện Pháp Thi Công và Yêu Cầu Kỹ Thuật Tường Cọc Khoan Nhồi

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc Trước khi bắt đầu thi công khoan tường cọc, nền đất công trường được san phẳng và đầm chặt hoặc đổ bê tông để đảm bảo một nền thi công cứng và không lún cho

Biện Pháp Thi Công và Yêu Cầu Kỹ Thuật

Tường Cọc Khoan Nhồi

Công ty TNHH Bauer Vietnam

3-2010

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Mục Lục

1.Tổng quát 3

2.Trình tự thi công 3

2.1 Tuờng dẫn 4

2.2 Thi công cọc phụ 6

2.2.1 Hạ ống vách và khoan 6

2.2.2 Dụng cụ khoan 8

2.2.3 Làm sạch đáy hố khoan 8

2.2.4 Đổ bê tông 8

2.2.5 Rút ống vách tạm 9

2.3 Khoan cọc chính 10

2.3.1 Hạ lồng thép 10

3.Tiêu chuẩn vật liệu 10

3.1 Thép 10

3.2 Bê tông Error! Bookmark not defined. 4.Kiểm soát và đảm bảo chất lượng 11

4.1 Kiểm soát độ chính xác 11

4.2 Đảm bảo chất lượng 13

4.3 Các vấn đề an toàn 13

5.Danh sách thiết bị 15

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Đây là biện pháp thi công tường cọc khoan nhồi của công ty TNHH Bauer Vietnam đề xuất

Thiết kế cơ bản cho tường cọc là bao gồm một hệ thống cọc khoan nhồi với cọc chính có cốt thép và cọc phụ không có cốt thép

(xem Hình 2-6)

Trình tự thi công được thể hiện qua Hình 2-1: Quá trình thi công

Bước đầu tiên cọc phụ không cốt thép sẽ được thi công

Bước tiếp theo, cọc chính có cốt thép sẽ được thi công bằng cách cắt cạnh bê tông của cọc phụ Đặc điểm quan trọng là cọc chính bao giờ cũng đuợc thi công giữa hai cọc phụ để đảm bảo độ chính xác

Số luợng cọc phụ được thi công trước khi thi công khoan cọc chính sẽ tuỳ thuộc vào thời gian thi công từng loại cọc

Trong mọi truờng hợp, thời điểm thi công cọc chính cắt cọc phụ thì không nên ít hơn 12 h sau khi hoàn thành cọc phụ

SECONDARY PILE PRIMARY PILE

pile numbers indicate construction sequence !

Hình 2-1: Quá trình thi công

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Trước khi bắt đầu thi công khoan tường cọc, nền đất công trường được san phẳng và đầm chặt hoặc đổ bê tông để đảm bảo một nền thi công cứng và không lún cho các máy thi công Tường dẫn dùng cho việc thi công khoan tường cọc Tường dẫn có công dụng đảm bảo chính xác vị trí tâm cọc và dẫn huớng cho các ống vách

Quá trình thi công :

1 Đào hố móng

2 Định vị trục và góc tường dẫn

3 Đổ bê tông lót làm nền cho cốp pha

4 Lắp đặt cốp pha được sản xuất sẵn(gỗ, sắt hoặc xốp) và chống đỡ

5 Lắp cốt thép và đổ bê tông

6 Kiểm tra lại vị trí của cốp pha

7 Tháo cốp pha

Những bước thi công này được lập lại cho toàn bộ chiều dài tường cọc theo thiết kế Tham khảo hình Hình 2-2 Tường dẫn điển hình của Tường cọc khoan nhồi

Chi Tiết Tường Dẫn Cho Tường Cọc Khoan Nhồi

appr 3000 mm

4 x R16

A

A

WEDGES

R 10/250 STIRRUP

1 R 20 EVERY 3 m (AS LIFTING HOOK)

PLYWOOD

3 2

3

SECTION A-A

BLINDING

pile diameter - overcutting ratio

BACKFILL WITH SAND AFTER CONCRETING

6 1

5

appr 400 mm REINFORCEMENT

COMPACTED GROUND

200 200

Hình 2-2 Tường dẫn điển hình của Tường cọc khoan nhồi

Cốt thép

Đường kính cọc-đoạn cắt

Lấp cát sau khi đổ bê tông

300

300

MẶT CẮT A-A

thép

Cốt thép Cốt thép

Ván khuôn thép VÁN KHUÔN

~900 mm

Nêm

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

2.2 Thi công cọc phụ

2.2.1 Hạ ống vách và khoan

Cọc phụ được thi công bình thường như một cọc đầy đủ

Khi nào điều kiện đất nền cho phép (ổn định, không nước ngầm) thì có thể tiến hành khoan tới cao độ đáy hố móng mà không cần ống vách bảo vệ cọc, nước hoặc dung dịch bentonite sẽ được sẽ được sử dụng để ổn định thành hố khoan

Ống vách tạm kép được chia thành nhiều đoạn, chiều dài mỗi đoạn khoảng từ 1m đến 6m và được nối với nhau bằng khớp ngang, Hình 2-3

Đoạn ống vách đầu tiên được gắn các răng cắt đặc biệt để có thể cắt các lớp đất cứng, bê tông hay bất cứ chướng ngại nào khác Nó được gắn vào đầu chuyển động xoay của máy khoan BG Thợ vận hành máy khoan sẽ đặt đoạn ống vách kép đầu tiên này vào vị trí chính xác bên trong tường dẫn Trước khi tiến hành xoay hạ ống vách vào trong đất, dùng thước nivo căn chỉnh

độ thẳng đứng của nó bằng cách gắn trên thành ống vách

Sau khi xoay hạ ống vách vào trong đất được một vài mét, độ thẳng đứng của ống vách một lần nữa được kiểm tra kỹ lưỡng bằng thước nivo Luôn tiến hành đo cả 2 trục của ống vách trong mỗi lần kiểm tra Sai số độ nghiêng cho phép được lấy theo tiêu chuẩn kỹ thuật của dự án

Sau khi hạ đoạn ống vách đầu tiên, tiến hành khoan lấy đất bên trong ống vách tới cao độ cao hơn chân vách khoảng 0,5m Trong trường hợp việc khoan hạ ống vách gặp khó khăn tại một độ sâu nào đó, việc rung hạ ống vách sẽ được áp dụng

Trong trường hợp gặp đá mồ côi hay chướng ngại vật nào khác gây cản trở việc hạ ống vách, gầu ngoạm và đục có thể được sử dụng Khi cọc thi công nằm bên dưới mực nước ngầm trong lớp đất thấm đồng nhất, hoặc trong tầng chứa có áp (ví dụ: cát mịn bão hoà nước), một áp lực lớn hơn sẽ được cung cấp bên trong ống vách bằng dung dịch bentonite, cao độ dung dịch phải được duy trì không nhỏ hơn 1m so với mực nước ngầm

Length

Double Wall

Casing Wedge Flush screwed joint

O D.

Hình 2-3: Ống vách kép

Mối nối

Nêm

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

POSITIONING OF FIRST

CASING TUBE

INSTALLATION CASING STRING WITH ROTARY DRIVE

EXCAVATION INSIDE CASING

Cutting shoe

Guide Wall Guide Wall Guide Wall

INSTALLATION OF LAST CASING SECTION

Guide Wall

Hình 2-4: Lắp đặt ống vách bằng máy khoan BG

Hình 2-5: Trình tự thi công Tường cọc

Khoan tới Hạ lồng thép Đổ bê tông bằng ống tremie

Liên kết ống vách và đầu khoan xoay

Đào đất bên trong ống vách

Hạ đoạn ống vách cuối cùng

Định vị đoạn ống vách

đầu tiên

Mũi cắt

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

2.2.2 Dụng cụ khoan:

Dụng cụ khoan sẽ được lựa chọn tuỳ theo điều kiện của đất Gầu khoan được sử dụng khi khoan bên dưới mực nước ngầm Mũi khoan ruột gà được sử dụng khi khoan vào lớp đất chắc hoặc trong các lớp đất khô cứng

Mũi khoan lõi luôn được dự phòng tại công trường để khoan các lớp đất cứng trong trường hợp cần thiết

Tất cả các dụng cụ khoan luôn được lắp đầy đủ răng Chất lượng của các răng đã qua sử dụng cần phải được kiểm tra thường xuyên và thay thế các răng mòn hoặc mất, để đảm bảo tiến độ công việc

2.2.3 Làm sạch đáy hố khoan

Đáy hố khoan được làm sạch theo tiêu chuẩn kỹ thuật dự án Các biện pháp như: thổi rửa, dùng gầu vét, hoặc máy bơm cát có thể được sử dụng

để làm sạch đáy hố khoan

Hàm lượng cát lắng đọng được kiểm tra để đảm bảo bê tông cọc không có

sự xâm nhập của cát hoặc chất lỏng

Dung dịch bentonite để ổn định thành hố khoan, hàm lượng cát trước khi

đổ bê tông không vượt quá 4% và tỷ trọng không vượt quá 1,15g/cm3

Ngay trước khi tiến hành hạ lồng thép, chiều sâu hố khoan sẽ được kiểm tra lại cùng Kỹ sư, theo đó đỉnh ống vách được kiểm tra bởi thiết bị đo cao

độ và chiều sâu cọc đo bằng thước dây sợi thủy tinh có gắn lõi thép

Trong điều kiện bình thường, các cọc phụ không có cốt thép do đó có thể tiến hành đổ bê tông ngay sau khi hoàn thành công tác khoan Thời gian

từ khi hoàn thành khoan cho tới khi đổ bê tông càng được rút ngắn càng tốt

Ống đổ sẽ được lắp đặt tới cao độ đáy cọc (xem Hình 2-5: Trình tự thi công Tường cọc Ống đổ phải được làm sạch hoàn toàn không dính bê tông cũ để đảm bảo bê tông di chuyển dễ dàng Giữa các khớp nối ống

đổ cần lắp đặt gioăng cao su để ngăn nước thâm nhập

Ngay truớc khi tiến hành đổ bê tông, quả cầu bằng bọt biển hay vật liệu tương đương được đặt vào trong ống đổ để ngăn cách bê tông và nước

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Ống đổ sẽ được nâng lên khỏi đáy cọc một khoảng để cho phép bê tông

ra khỏi ống

Việc đổ bê tông chỉ được tiến hành khi có đủ một số lượng xe bê tông đạt chất lượng trên công trường Độ sụt bê tông phải từ 180mm tới 220mm trước khi đổ

Bê tông phải được làm chậm đông kết để đảm bảo quá trình này không diễn ra trong vòng 4 giờ trên công trường Sự chậm đông kết này nhằm tránh các sai sót kỹ thuật trong quá trình đổ bê tông và rút ống vách

Trong các giai đoạn đổ bê tông, ống đổ sẽ được nâng lên theo chiều cao dâng bê tông Đáy ống đổ cần giữ ngập trong bê tông tối thiểu 2m trong quá trình đổ

2.2.5 Rút ống vách tạm

Khi cao độ bê tông đạt tới ít nhất 2m trong ống vách, ống vách có thể sẽ được rút lên Phải luôn giữ cao độ bê tông cao hơn chân ống vách ít nhất 1m (xem Hình 2-5)

Khi quá trình đổ bê tông hoàn thành, bê tông dính bám trên ống vách và ống tremie được thổi rửa sạch sau đó sẽ tiến hành rút ống vách tạm Việc rút ống vách tạm có thể dùng máy rung hoặc máy khoan cọc

Sau khi rút ống vách tạm, nếu cao độ đỉnh bê tông thấp hơn cao độ cắt cọc, hố cọc sẽ được lấp bằng bê tông đổ trực tiếp từ xe trộn cho đến khi đạt cao độ yêu cầu

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

2.3 Khoan cọc chính

Quá trình khoan cọc chính hoàn toàn tương tự như cọc phụ, ngoại trừ việc ống vách sẽ cắt sát vào bê tông cọc phụ Quá trình thi công và đổ bê tông phải đảm bảo rằng bê tông các cọc phụ đã đạt cưòng độ cần thiết, nếu không thì sự không hoàn chỉnh của tường (vd: nghiêng, lệch, rò rỉ ) sẽ là những kết quả không mong đợi

2.3.1 Hạ lồng thép

SECONDARY PILE PRIMARY PILE

2x (pile diame te r - ov e rcutting ratio)

main reinforcement

Hình 2-6: Bố trí lồng thép

Lồng thép được gia công theo bản vẽ Sử dụng mối hàn đính hoặc bu lông chữ U để đảm bảo sự cố định của lồng thép nhằm tránh các rủi ro trong quá trình nâng hạ

Lồng thép có thể cắt ngắn trong quá trình thi công để tránh các mối nối không cần thiết Các lồng thép được nối với nhau bằng mối hàn hoặc bu lông chữ U

Con kê bê tông tròn hoặc con kê thép được sử dụng để đảm bảo lớp bảo

vệ theo bản vẽ thi công

3.1 Thép

Tất cả thép dùng làm cốt thép phải phù hợp với tiêu chuẩn dự án

3.2 Bê tông

Bê tông và các thành phần của bê tông phải phù hợp với các tiêu chuẩn

áp dụng

Cốt thép

2x(đường kính cọc-đoạn cắt)

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Mác thiết kế của bê tông là M250 với cọc phụ, M450 với cọc chính

Bê tông phải đạt được các điều kiện sau để đảm bảo tính khả dụng và tự đầm (các yêu cầu này có thể cao hơn yêu cầu của tiêu chuẩn địa phương)

1 Hàm lượng xi măng

(trong điều kiện khô) > 325 kg/m3

2 Hàm lượng xi măng

(trong điều kiện ướt) >375 kg/m3

3 Tỉ lệ nước – xi măng < 0.6

Trước khi triển khai thi công, bê tông sẽ được trộn thử để xác định cấp phối phù hợp đảm bảo tính khả dụng và cường độ

Độ thẳng đứng là một yêu cầu rất quan trọng trong quá trình thi công tường cọc để đảm bảo tính ngăn nước và khả năng chịu tải của hệ

Để đảm bảo thi công tường cọc được chính xác vị trí, phải thực hiện như sau:

 xây tường dẫn chính xác

 chọn thiết bị phù hợp

 chọn dụng cụ phù hợp

 kiểm tra ống vách sau khi hạ

Tường dẫn: Hình 2-2

Thi công tường dẫn bê tông cốt thép trước khi tiến hành khoan cọc Vị trí tường dẫn được trắc đạc xác định và được kiểm tra khi xây Tường dẫn đóng vai trò chính trong việc đảm bảo chính xác vị trí của các cọc

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Thiết bị khoan:

Các cọc được thi công bằng máy khoan Bauer BG Các tính năng chính để định vị cọc của loại máy khoan này như sau (Hình 4-1):

Trong quá trình hạ, ống vách tạm được kiểm soát bởi 2 điểm trên trục thẳng đứng

có khoảng cách từ 4 đến 6m

 điểm 1 tại đỉnh của ống vách, gần bàn

xo-ay của máy khoan

 điểm 2 tại đáy của ống vách, nằm trong tường dẫn

Trong quá trình hạ, độ thẳng đứng của ống vách được kiểm tra bằng thước thuỷ bình

Độ thẳng đứng của ống vách có thể được điều chỉnh dễ dàng theo cả hai phương x

và y bằng cách dịch chuyển ống nối dẫn động Độ thẳng đứng của tháp của máy khoan có thể được điều chỉnh bất cứ lúc nào vì tháp khoan có thể điều chỉnh theo cả

3 phương một cách độc lập với nhau

Độ thẳng đứng của tháp khoan luôn được kiểm soát bằng hệ thống điện tử Độ sâu của hố khoan được xác định bằng thiết bị

đo sâu điện tử Thông tin từ cả 2 thiết bị này được thể hiện trong buồng điều khiển

và có thể ghi lại khi cần

GUIDEWALL

1

B

20 5 3

A

2







1

2

Casing

Hình 4-1

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Dụng cụ khoan/ống vách:

Chuỗi ống vách bảo vệ thành hố khoan gồm các đoạn ống có độ dài từ 1 đến 6m Các ống được nối với nhau bằng các bulông chất lượng cao Ống vách có độ cứng lớn (ống vách kép với chiều dày tương đương là 40mm) kết hợp với mối nối cứng sẽ đảm bảo độ thẳng đứng của cọc ngay

cả khi khoan trong điều kiện khó nhất (Xem hình 2-3)

Sau khi khoan xong, hố khoan sẽ được kiểm tra bằng biện pháp cơ-quang học nếu cần

Ở tất cả các giai đoạn, chất lượng thi công sẽ được đảm bảo và duy trì bằng các chương trình kiểm soát chất lượng:

Kiểm soát bê tông:

1 Trước khi triển khai thi công, bê tông sẽ được trộn thử để xác định cấp phối thích hợp, đảm bảo cường độ và các tính chất yêu cầu

2 Độ sụt của bê tông sẽ được kiểm tra ngay trước khi đổ vào hố

kho-an

3 Cường độ bê tông sẽ được kiểm tra theo đúng tiêu chuẩn được áp dụng

4 Cao độ bê tông trong hố khoan sẽ được kiểm tra liên tục (để có thể phát hiện các sự cố) trong suốt quá trình đổ bê tông

Kiểm soát độ chính xác:

1 Đọ đạc và kiểm tra vị trí tường dẫn

2 Kiểm soát độ thẳng đứng của lỗ khoan trong suốt quá trình khoan (như mô tả ở trên)

3 Ghi lại tất cả các thông tin liên quan cho từng cọc

Để tránh các mối nguy hiểm đến sức khoẻ và tính mạng, các biện pháp sau đây cần được thực hiện:

1 Bảo vệ tất cả các khu vực làm việc và lưu trữ bằng các hàng rào tạm Ngăn cách và đánh dấu rõ ràng các khu vực nguy hiểm

2 Che đậy hoặc bảo vệ bằng các hàng rào cao ít nhất 1.5m cho tất cả các hố khoan đang thi công hoặc thi công dở trong các ngày hoặc giờ nghỉ

3 Cất và khoá tất cả các dụng cụ, thiết bị trong suốt các ngày, giờ nghỉ

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

4 Có hệ thống chiếu sáng và sàn công tác đảm bảo an toàn khi làm việc trong đêm

5 Liên tục kiểm tra và duy trì thiết bị an toàn trên tất cả các thiết bị theo đúng sự chỉ dẫn của nhà sản xuất

6 Tất cả mọi người trên công trường phải được trang bị đầy đủ các thiết bị an toàn như mũ cứng, đai an toàn, v.v

7 Tuân thủ tất cả các qui định chung do Nhà thầu chính ban hành

Biện Pháp Thi Công Tường Cọc

Các thiết bị sau là các thiết bị điển hình cho một công trình thi công tường cọc:

lượng

Mô tả

1 1 Máy khoan Bauer BG với cần Kelly

2 2 Gàu khoan KB 

3 1 Lưỡi khoan SB 

4 2 bộ ống vách kép

5 1 bộ Trạm xử lý dung dịch khoan (tuỳ chọn)

6 1 bộ Máy bơm dung dịch khoan (tuỳ chọn)

7 1 – 2 Cần cẩu phục vụ (50 ton)

9 1 Máy hàn tự phát (400 Ampere)

10 1 Máy phát điện

11 1 Máy rung ống vách (tuỳ chọn)

12 1 Thiết bị trắc đạc

13 1 bộ Ống tremie

14 1 Hệ thống chiếu sáng (theo yêu cầu)