Sổ tay thi công nhà cao tầng. Tập 1 - Công trình nền móng

Khi thi công trong hố móng ở dưới mức nước ngầm, cần sử dụng các biện pháp thoát nước, Đất xám sau khi được đầm chặt trong 3 ngày không được để nước tràn vào, do đó tạo lớp đất đệm xong

KST LE MUC DICH

SO TAY

THI CONG

NHA CAO TANG

TAP I - CONG TRINH NEN MONG

NHA XUAT BAN XAY DUNG

HANOI- 2012

LOI NOI DAU

Bộ Số tay thí công nhà cao tầng được tập thể các chuyên gia nổi tiếng của Trung Quốc tổng hợp một cách khoa học, đẳng bộ những thành tựu xây dựng và phát triển kinh

tế - xữ hội trong mấy chục năm qua, đồng thời cũng tiép thu và chuyển hoá nhuận nhuyễn đáng khâm phục những tiến bộ khoa học - kĩ thuật của các nước phát triển nhằm bồi đắp cho sự nghiệp phát miển phôn thịnh của chính đất nước mình, theo phương châm thống nhất về chính sách, đu dụng hoá về giải pháp và sẵn phẩm xây dựng, nhằm định hướng phát triển năng động hơn trong các thập niên tiếp theo Thật xứng tâm là Bộ sách công cụ trang bị cho các chuyên gia xây dựng và các nhà quản lí thuộc các bộ,

ngành hiểu quan Bộ sách gồm ba tập

Tập 1 Công trình nên móng

Tập 2 Công trình khung

Tập 3 Công trình trang trí và điều hành thị công

Trong đó, tập 1 giới thiệu ba nội dung chính như: Công trình xử lí nên đất, Công trình khối lượng đất và Công trình móng cọc Nội hàm sách xúc tích, rất ngắn gọn, có giá trị thực tiễn tượng đối cao, rất đáng tham khảo trong sắng tạo khoa học

Xin trần trọng giới thiệu cùng bạn đọc

Nhà xuất bản Xây dựng

Tap 1:

Tap 2:

Tap 3:

SO TAY THI CONG NHA CAO TANG

TONG MUC LUC

Cong trinh nén mong

Chương I Xử lí nên đất

Chương 2 Công trình đào đắp đất

Chương 3 Công trình móng cọc

Công trình khung

Chương 4 Công trình trắc lượng

Chương Š Công trình ván khuôn

Chương 6 Công trình cốt thép

Chương 7 Công trình bêtông

Chương 8 Công trình dự ứng lực

Chương 9 Công trình khối xây

Chương 10 Công trình vận thăng

Chương 11 Công trình giàn giáo

Chương 12 Công trình phòng nước

Chương 13 Công trình điện chiếu sáng

Chương 14 Công trình đường ống

Công trình trang trí và điều hành thi công

Chương 15 Công trình trang trí

Chương 16 Đấu thầu xây dựng

Chương 17 Tổ chức thỉ công

Chương 18 Giá thành công trình

Chuong 1

XU Li NEN DAT

1.1, PHUONG PHAP THI CONG THAY LẤP ĐẤT

1.1.1 Khai quat chung

Khi sức chịu tải và biến dạng

của nền đất yếu không đáp ứng

được yêu cầu của vật kiến trúc,

song khi độ dày của lớp đất yếu

không phải lớn lắm, đem phần lớp

đất yếu trong phạm vi xử lí ở đưới

đáy móng hoặc toàn bộ bóc đi, sau

Lớp đất cứng

Lớp đất mềm Lớp đất cứng

tốt, tro xỉ lò cao, tro than hoặc các Hình 1.1: Sơ đồ biểu thị phương pháp

vật liệu khác có tính nang ổn định, lớp đệm thay đất

không bị xâm thực, đồng thời đầm a) Thay toàn bộ; b) Thay một phần

nén đạt yêu cầu đặc chắc, như vậy

phương pháp xử lí nên đất này được

còn bao gồm đắp cao ở khu vực đất Né min chính Nổ mìn phụ

mặt bằng hoặc chất đắp cao như khi Lớp đất mặt

Theo phương thức chuyển dich Lớp đất mềm

thì phương pháp thay lấp có thể chia

thành phương pháp khai đào thay

đất lớp đệm và phương pháp thay

đất lớp đệm cưỡng bức Loại sau là

phương pháp lợi dụng trọng lượng của đất thay lấp đem đất yếu chèn sang bên hông, chỉ

sử dụng khi đất nên rất mềm yếu l

Các vật liệu thay lấp khác nhau hình thành các lớp đệm và đặt tên lớp đệm theo loại vật liệu đó, như lớp đệm cát, lớp đệm cuội sỏi, lớp đệm đất thuần, lớp đệm xỉ kho, lớp đệm tro, than v.v

Thay lấp cưỡng bức

Hình L2: Sơ đồ biểu thị lớp đệm thay đất cưỡng bức a) Đắp dất; b) Bộc phá; c) Cưỡng bức

tương đối lớn để thay thế lớp đất yếu vừa có

thể nâng cao năng lực chịu tải vừa có thể

giảm thiểu lượng lún của nên đất, ngoài ra do đè , 8

tác động khuếch tán của lớp đệm đối với đáy — lЮ@m#Ÿ t4 Ấm

nên cũng làm giảm thiểu tương ứng lượng lún > 20cm > 20em

2 Đẩy nhanh việc cố kết thoát nước của - Hình 1.3: Sơ đồ biểu thị thay đất lớp dém

Lớp đệm cát hoặc đá đăm có thể khiến cho áp lực nước lỗ hổng bên dưới móng nhanh

chóng tiêu tan, tránh cho đất nên đất bị phá hoại, còn có thể đẩy nhanh việc cố kết và

nâng cao cường độ của lớp đất nông yếu bên dưới lớp đệm

3 Có tác dụng trừ khử hiện tượng căng, co trên nên đất là đất trương nở

Có thể chọn cát, đá dăm, xỉ than, v.v làm lớp đệm, độ dày thông thường không nhỏ hơn 30cm, hơn nữa chiều rộng cần lớn hơn chiều rộng móng, hai bên sườn móng cần dùng vật liệu tương đồng với lớp đệm để lấp

4 Đề phòng tác động phỏng do đông giá của đất đóng băng theo mùa

Tường ngăn nước +

Hình 1.4: Sơ đồ biểu thị lớp đệm trên nên đất là đất đóng băng theo mùa

a) Giữ ẩm vách hông; b) Biện pháp phòng phông hướng tiếp tuyến sườn móng;

€) Biện pháp lưu khe hở dưới dẫm móng

5 Trừ khử tác dụng ẩm trũng của đất hoàng thổ tính ẩm trăng

Lớp đệm đất thuần, đất tro có thể khử tính Ẩm trững của lớp đất hoàng thé day 1 - 3m

6 Dùng để xử lí các bãi đất xây dựng là ven bờ sông cổ và hào rãnh ẩn

Thích dụng với tình trạng chất đất tương đối kém, độ sâu không lớn và cần phải xử lí

ở phạm ví rộng lớn.

1,1,2 Yêu cầu vật liệu thay lấp

1, Lép đệm cát hoặc đá dăm

Cần sử dụng liệu hạt với cấp phối tốt, cứng như cát thô, hệ số không đều đặn > 10 Có thể trộn thêm đá dăm, cuội Cát mịn trộn thêm 30 - 50% đá đăm (hàm lượng bùn < 5%) không có rễ cây và rác thải có chất hữu cơ, hơn nữa không được lẫn đá cục hoặc đá dăm quá lớn (đường kính hạt < 50mm)

2 Lớp đệm đất thuần

Thường sử dụng đất đào ở rãnh móng, đường kính hạt không được lớn hơn 5mm Đất xám có cấp phối tối ưu là 2:8 và 3:7, thông thường tổng hàm lượng CaO + MgO đạt khoảng 8% Vôi phải qua sàng mới sử dụng, đường kính hạt < 5mm, không được lẫn vôi sống chưa nung chín Lớp đệm không được dùng đất bùn, đất canh tác, đất trương nở và hàm lượng chất hữu cơ vượt quá 8%

1.1.3 Chiêu đày, rộng phân lớp, số lần nén chặt và hàm lượng nước tối ưu dat dap

1 Láp đệm cát (hoặc sỏi, đá dăm)

Chiều rộng lớp đệm cát vừa phải đáp ứng yêu cầu khuếch tán ứng suất, vừa phải căn

cứ sức chịu tải cho phép của đất mặt sườn lớp đệm để xác định Mỗi bên mặt đỉnh lớp đệm thường phải rộng hơn mặt đáy móng 300mm, hoặc từ 2 sườn mặt đáy lớp đệm cân bạt đốc hướng lên theo yêu cầu và kinh nghiệm khai đào hố móng ở địa phương

Yêu cầu thi công lớp đệm cát là lấp cát theo phân lớp trong hố móng, sau đó đầm nén chắc theo từng lớp Độ dày phân lớp phải dựa vào độ lớn của lực chấn động để xác định, bình thường khoảng 150 ~ 200mm Độ day phi dip mỗi lớp không nên vượt quá trị số ở bảng 1.1 Khi thi công cần phải đầm chặt trùng lập theo 1/2 bàn đâm, từ xung quanh dân từng bước dồn vào trung tâm, lượng nén chặt mỗi lớp lấy 50 ~ 70mm là vừa phải Trải qua kiểm nghiệm hợp cách, mới được tiến hành thi công lớp trên

Đáy lớp đệm cát, đá sỏi thường là cùng một cốt cao, khi độ sâu khác nhau thì cần đào thành bậc hoặc đốc tiếp nối, vị trí các lớp tiếp nối cẩn lệch nhau khoảng 1,0m, đồng thời chú ý đâm chặt, thi công tiến hành theo trình tự sâu trước nông sau

Bảng 1.1 Độ dày đáp mỗi lớp của lớp đệm cát sỏi và hàm lượng nước tối ưu

Phương

pháp đầm

Độ dày đấp méi lớp (mm)

Hàm lượng nước tối ưu

2 | Dam dai Theo độ sâu

của máy đầm

Bão hoà 1 Khoảng cách dùi do độ

lớn của tần số chấn động quyết định

1a 100mm

3 Dĩa thép 4 răng, khoảng cách 80mm, dài 300mm, nặng 40N

“Tại khu vực là đất hoàng thổ, đất trương nở không được sử dụng

4 | Đảm nện 150 ~ 200 8~12 I Đâm, nện gỗ hoặc: cơ

giới G = 400N, khoảng rơi

300 ~ 5ữØmm

2 Đâm trùng lắp 1/2 đầm, '† nện chặt toàn điện

5 Đâm lăn 250 ~ 350 8~ 12

2 Dùng máy đâm lăn

60 ~ 100kN lăn nền qua lại

hố móng có độ mãn cảm cao, thì tại lớp cuối cùng lớp đệm cân phủ trước 1 lớp cát rời

day 15 ~ 20cm, chỉ dùng đâm gỗ đầm chặt, không được sử dụng máy đầm rụng Khi sử

dụng vật liệu lấp là cát mịn làm lớp đệm thì cân chú ý sự ảnh hưởng của nước ngầm, hon

nữa không được dùng phương pháp đầm phẳng, phương pháp đâm dùi và phương pháp

đâm thuỷ lực

Khi thi công theo phương pháp đâm thuỷ lực, cần đặt cọc mẫu ở 2 sườn hố mióng, khống chế độ đày phủ lấp cát, mỗi lớp dày 25cm Phủ cát xong, bơm nước bằng mặt cát, rồi dùng dĩa thép cắm vào trong cát lay rung khoảng 10 lần, nếu cát đã lắng đọng thì rút đĩa thép ra, lại tiếp tục lay rung ở khoảng cách 10cm, cho đến kết thúc toàn bộ 1 lớp, trải qua kiểm tra đạt quy cách mới được phủ lấp lớp thứ 2 Mỗi phủ 1 lần, bơm nước 1 lần tiến hành lay lắc xiên cho đến khi đạt đến cốt cao thiết kế

2 Láp đệm đất thuân (hoặc đất xám)

Lớp đệm là đất thuần, đất xám với tên gọi chung là lớp đệm đất Tại lớp đệm của nên đất đất hoàng thổ tính ẩm lún phi tự trọng trên tấm chịu tải là 1m2 của thực nghiệm chịu tải ngâm nước ở bảng 1.2 đã chỉ ra: sự biến dạng lún ẩm nền đất của lớp đệm đất với độ

dày nhỏ hơn 1m vẫn tương đối lớn, hơn nữa tốc độ lún ẩm tương đối nhanh, lượng lún

Ẩm do nền đất sản sinh chủ yếu ở trong phạm vỉ 1,5 lần móng, do đó độ dày lớp đệm đất không nên nhỏ hơn 1,0m Lớp đệm đất xám có hiệu quả hơn lớp đệm đất, do đó khi xử lí

nên đất hoàng thổ có tính lún ẩm phi tự trọng, có thể giảm thiểu thích đáng độ dày của

nó Khi bố trí lớp đệm đất với mục tiêu trừ khử toàn bộ lún ẩm của nền đất, thì lực chịu tải cho phép của-lớp đệm đất cần phải căn cứ áp lực ban đầu của toàn bộ các lớp đất tự

nhiên đưới nó để xác định, cũng có nghĩa là làm cho áp lực mà lớp đất hoàng thể tự

nhiên chịu đựng nhỏ hơn trị số áp lực ban đầu ẩm lún của chúng

Bảng 1.2 Độ dày lớp đệm và quan bệ lượng lún ẩm

TT bit đà xưởng đây Vật liệu Ap luc day Tarong fn giảm thiểu so

(em) lớp đệm nén (kPa) ` tem) với nên đất tự

* Khí đó độ dày lớp đệm đất tương đối với chiều rộng mặt đáy móng

Việc thiết lập lớp đệm đất trên nền đất là đất hoàng thổ có tính lún ẩm phi tự trọng ch có thể trừ khử tính lún ấm của lớp đất phía trên nó, lớp đất bên dưới chưa

qua xử lí, vẫn có thể sản sinh tính lún ẩm Do đó độ dày lớp đệm đất của nó cần phải lớn hơn độ dày của lớp đệm đất trên nên đất là đất hoàng thổ có tính lún ẩm phi tự trọng, hoặc khống chế lượng lún ẩm đư không lớn hơn 20cm, mới có thể nhận được hiệu quả tương đối tốt Khi khống chế lượng lún ẩm dư không vượt quá 20cm hoặc khi cần khử toàn bộ tính ẩm lún của nên đất, thì lực chịu tải cho phép của lớp đệm

đất thường lấy là 200kPa

Lực chịu tai cho phép của lớp đệm đất có thể đạt trên 200kPa, lớp đệm đất xám có thể

đạt trên 300kPa Khi lực chịu tải cho phép của lớp đất tự nhiên ở dưới lớp đệm đất tương đối thấp (như nền đất hoàng thổ mới chất tích) thì việc lấy trị số lực chịu tải cho phép

của lớp đệm đất cần làm cho tổng ứng suất ở phần đáy lớp đệm (là tổng của ứng suất

phụ gia và ứng suất tự trọng) không vượt quá lực chịu tải cho phép của lớp dat tự nhiên

nằm bên dưới

Đối với nền đất hoàng thổ có tính lún ẩm mà chưa qua xử lí, thì đưới tác động của tải trọng bên ngoài bị nước ngâm ướt rồi phát sinh biến đạng lún ẩm, đó là do biến dạng đọc và dồn ép bên hông của đất hợp thành

Do đó, chiều rộng mỗi bên lớp đệm cần vượt qua chiều rộng đáy móng và không được nhỏ hơn 40% độ dày móng, hơn nữa không được nhỏ hơn 0,5m Mỗi bên mảng lớp đệm đất cần vượt qua chiều rộng móng tường ngoài không được nhỏ hơn độ dày của móng và không được nhỏ hơn 1,5m

Hàm lượng nước chọn đùng khi thi công cần tiếp cận hàm lượng nước tối ưu Hàm lượng nước tối ưu cần thông qưa thực nghiệm kích đẩm để xác định, khi thiếu tài liệu thực nghiệm có thể sử dụng w, + 2% hàm lượng nước khống chế thi công của đất (w, là giới hạn đẻo của đất) Bình thường hàm lượng nước khống chế khoảng 16% Phương pháp kiểm nghiệm tại hiện trường là dùng tay đem đất xám vệ thành viên, lấy 2 ngón tay khẽ nặn thì vỡ là được, nếu thuỷ phần quá nhiều hoặc fe khong đủ cần phơi khô hoặc tưới nước làm ẩm

Đất xám cần trộn đều, mầu sắc nhất trí, trộn đều xong cần lấp, đầm kịp thời, không

1 Dim đá, đâm gỗ 0,04 ~ 0,08 20 ~ 25 Sức người nâng

đầm có độ cao rơi

40 ~ 50cm

3 - | Máy lu đường 6~10 20 ~ 30 Bánh đôi

10

Độ dày phủ lấp đất xám, cần dựa vào phương pháp thi công khác nhau dé chon dùng theo bang 1.3 Số lần đầm cho mỗi lớp đất xám, cần dựa vào trọng lượng đất khô của

yêu cầu thiết kế để xác định thực nghiệm tại hiện trường

Khi thi công trong hố móng ở dưới mức nước ngầm, cần sử dụng các biện pháp thoát nước, Đất xám sau khi được đầm chặt trong 3 ngày không được để nước tràn vào, do đó tạo lớp đất đệm xong phải kịp thời xây móng và lấp hố móng, hoặc tạo dựng che chắn tạm thời, để phòng mặt trời chiếu và nước mưa xâm nhập

3 Lớp đệm đá dăm và xỉ quặng

Sử dụng phương pháp thi công nén chặt phân lớp Có thể dùng phương pháp chấn

ˆ động phẳng hoặc phương pháp lăn nén để nén chặt Với diện tích nhỏ thường dùng máy dam rung để đầm chặt, công suất động cơ lớn hơn 1,5kW, độ dày mỗi lớp tơi xốp khoảng 200 ~ 250mm, số lần đầm chấn do thực nghiệm xác định, song lấy đạt được độ

đặc chắc thiết kế làm chuẩn Với diện tích lớn thường sử dụng máy lu đường 8 ~ 12 tấn;

cũng có thể sử dụng máy nén đường chấn động, số lần lu nén được xác định theo thực nghiệm hiện trường

1.1.4 Phương pháp nén chặt

1 Phương pháp lăn nén cơ giới

Phương pháp lăn nén cơ giới là dùng máy lu đường, máy đầm chân cừu hoặc các loại máy nén chặt khác để nén chặt đất nền đất Phương pháp này thường dùng cho các công trình hố móng có diện tích lớn, khối lượng khai đào lớn

Tại thực tiễn công trình, việc kiểm nghiệm chất lượng lăn nén đối với lớp đệm, yêu cầu đạt được mật độ khô lớn nhất của đất đắp Khi lớp đệm là đất sét dính kết hoặc đất cát, thì mật độ khô lớn nhất thường được xác định theo thực nghiệm kích đầm (máy kích đâm) Trọng lượng búa của máy kích đầm là 2,5kg, đường kính đáy búa là 5Omm, khoảng rơi 460mm Đường kính hạt liệu lấp nhỏ hơn 5mm, chia thành 3 lớp để đâm chặt, số lần kích cho mỗi lớp: đất cát và đất bột là 20 lần kích; với đất sét bột và đất sét

là 30 lần Để đưa kết quả thực nghiệm kích đâm trong phòng dùng vào thiết kế va thi công, cần phải nghiên cứu đây đủ mối quan hệ giữa thực nghiệm kích đầm trong phòng với lăn nén tại hiện trường Tất cả tham số thí công như thi công cơ giới, độ dày lấp, số lần lu nén và hàm lượng nước của đất v.v đêu phải qua thực nghiệm hiện trường xác định Tại hiện trường thi công theo công nén chặt tương ứng, thì mật độ khô mà thi công hiện trường đạt được, nói chung đều thấp hơn mật độ khô lớn nhất đạt được bằng thực nghiệm kích đầm, nguyên do là điều kiện công tác hiện:trường và điều kiện thực nghiệm trong phòng rất khác nhau, do đó đối với hiện trường cần lấy hệ số nén chat.Ay và hàm

lượng nước thi công để khống chế

Đối với các trường hợp không trang bị đủ điều kiện thực nghiệm cũng có thể chọn dùng theo bảng sau:

il

Bảng 1.4 Độ dày phủ lấp và số lần nén chặt mỗi lớp của lớp đệm

3: Phương pháp đâm bằng búa

Phương pháp đâm búa là phương pháp dùng máy nâng đem đầm búa nâng lên độ cao nhất định, sau đó búa rơi tự do, dầm kích liên tục để gia cố nên đất Phương pháp này có thể nâng cao cường độ đất lớp mặt của nên đất, nói chung thích dụng với các loại đất sét

hơi ướt, đất cát, đất hoàng thổ tính ẩm lún, đất lấp tạp và đất lấp theo lớp ở trên mực

nước ngầm là 0,8m Khi đầm kích gần các vật kiến trúc, thiết bị và trong quá trình thi công xây dựng công trình sẽ sản sinh ảnh hưởng có hại, thì không được sử dụng Trước khi thi công theo phương pháp đầm búa, nói chung cần tiến hành đầm thử tại gần vật kiến trúc, để chọn dùng trọng lượng búa, đường kính và khoảng rơi của búa, hàm lượng nước tối ưu của đất, để xác định lượng lún cuối cùng, số lần đâm kích và tổng lượng lún tương ứng

Sau đầm cần phải khai đào giếng sâu để kiểm tra hiệu quả đâm kích bên trong hể thử, trắc định độ đặc chắc đầm kích ở dưới đáy hố 2,5m, với khoảng cách 0,25m lấy một mẫu để so sánh với độ đặc chắc của mẫu thử ngoài trời Đối với đất lấp phân lớp cần phải xác định độ đặc chắc lớn nhất, nhỏ nhất, và trung bình sau khi đâm Khi kết quả mẫu thử không đạt yêu cầu thiết kế thì phải nâng cao.thích đáng khoảng rơi, gia tăng số

lần đậm kích, khi cần phải tăng trọng lượng bis, rồi chọn điểm thử đâm lại

ai

4) Công cụ thiết bị chủ yếu s

Công cụ thiết bị chủ yeu gồm máy cận trục, búa đâm, dây cáp và móc treo v.V

Máy cân trục có-thể sử: dụng rnáy: cân trục bánh xích, máy đóng cọc, máy gạt có

trang bị tời ma:sát, giá long môn: và máy cần trục kiểu cột buồm v.v Khi trực tiếp dùng dây cáp thép treo bia ddim: thi nang Ive nang của xe tời thường phải lớn hơn 3 lần trọng

lượng búa Khi dùng đâm búa móc rời thì năng lực nâng phải lớn hơn 1,5 lần trọng lượng búa: Loạt cần trục tháp thường có: tổn thất cơ giới tương đối nhỏ, thiết bị đơn giản, được dùng khá rộng Tai

12

Hình dạng búa đầm thường là dạng đầu cắt khối côn,

có thể dùng bêtông cốt thép tiền chế mác C20 trở lên chế i

tác thành, ở phần đáy có thể chèn gang phế, đồng thời (>)

lắp thêm tấm thép ở đáy dé hạ thấp trọng tâm của búa

Trọng lượng búa thường sử dụng 1,5 ~ 3T, khoảng rơi

2,5 ~ 4,5m Quan hệ giữa trọng lượng búa và diện tích Mócueo „8680,

đáy cần làm cho lực tĩnh áp của mặt đáy là 15 ~ 20kPa

Ó a

Khi thi công cần khống chế hàm lượng nước tối ưu NT

của đất, làm cho giữa các hạt đất có thuỷ phần nhắn mịn

thích đáng, khi đầm kích đễ chuyển động tương hỗ, nén Hình 1.5: Búa đâm

ép đặc chắc, có thể đạt được độ sâu gia cố tương đối lớn

Hàm lượng nước tối ưu cần kinh qua thực nghiệm xác định

1430 Tấm thép

Trước khi thi công cần kiểm tra hàm lượng nước của đất trong hố móng, nếu cần thêm nước, thì cần chờ cho nước ngấm vào đất trong một ngày đêm rồi mới đầm Nếu hàm lượng nước của lớp đất mặt quá lớn, khi đầm kích có thể tạo thành trạng thái mềm déo Có thể phủ rắc thêm vật liệu hút nước (như đất khô, gạch vỡ, vôi sống, v.v ), thay đất hoặc biện pháp xử lí hữu hiệu khác

Khi lấp đất phân lớp, cần lấy lượng ngậm nước tương đương với hàm lượng nước tối

ưu của đất vật liệu Nếu hàm lượng nước quá thấp, có thể thêm nước điều chỉnh đến hàm

lượng nước tối ưu Sau khi lấp mỗi lớp đất cần kíp thời đầm kích

Lượng lún cuối cùng là chỉ lượng lún đầm trung bình của bề mặt đất nên đất khi đầm kích 2 lần đập cuối cùng của búa Bình thường lượng lún cuối cùng đối với đất sét dính kết, đất hoàng thổ ẩm lún là 10 - 20mm, đất cái là 5 - 10mm

4đ) Mực nước ngâm

Các lớp đất dự định gia cố cần phải cao hơn mực nước ngầm 0,8m Khi mực nước ngắm ở trong phạm vi độ sâu ảnh hưởng đầm kích, cẩn phải có biện pháp hạ thấp mức nước, nếu không rất dễ hình thành dạng "đất cao su”

13

e) Yéu lĩnh thì công

(1) Xung quanh hố móng cần thực hiện các biện pháp thoát nước tốt, để phòng nước mặt chảy vào hố móng

(2) Độ dày mỗi lớp đất tơi thường tương đương với đường kính đáy búa, số lần đâm

kích phải qua thực nghiệm xác định Số lớp cần đầm thứ không được ít hơn 2 lớp

(3) Phạm vi đầm chắc hố móng cần lớn hơn mặt đáy móng Khi khai đào mỗi bên hố móng cần phải tăng chiều rộng so với chiều rộng thiết kế không nhỏ hơn 0,3m để tiện tiến hành công việc đâm Độ đốc hố móng phải đào thoái thích đáng Trước khi đầm chat, mat đáy cần để cao hơn so với cốt cao thiết kế, lưu đành độ đày lớp đất để có thể ứng phó với lượng lún tổng gia tăng khi đầm thứ tới 50 - 100mm

(4) Khi đầm kích các hố móng hình băng và hố móng có diện tích lớn, trước tiên đầm theo tuần tự nhát đầm này liền nhát đầm kia, trong 1 lần tuần hoàn cùng một vị trí đầm phải liên tục 2 lần, va vị trí đầm của tuần hoàn sau phải so le với lần tuần hoàn trước một nửa đường kính đáy của búa, cứ thế lặp đi lặp lại Đối với hố móng cột độc lập thường phải tiến hành đầm kích theo phương pháp trước xung quanh sau ở giữa, hoặc trước ngoài sau trong mà xử lí Khi cốt cao hố móng không bằng nhau, cần tiến hành đảm kích từng lớp từ sâu đến nông

(5) Trong quá trình đâm kích, cân liên tục kiểm tra khả năng sập dé của vách hố móng, khi cân phải áp dụng biện pháp phòng hộ

(6) Sau khi đâm xong cần phải v6 dap bé mat hố móng cho đến cốt cao thiết kế (7) Khi thi công vào mùa đông phải tiến hành đâm kích ở trạng thái phi đông kết (8) Việc nghiệm thu đầm chật nền đất bằng trọng lượng búa, ngoài việc phải thoả mãn quy định về lượng lún cuối cùng khi đầm ra, thì tổng lượng lún của bể mặt lớp đệm

lấy đạt 90% tổng lượng lún khi đầm thứ là hợp cách Cũng có thể chọn điểm dầm kích

trên nên đất, kiểm tra lượng lún cuối cùng

Số điểm kiểm tra dim kích, với mỗi móng đơn lẻ ít nhất phải có 1 điểm; hố móng có

diện tích 30m” cân có 1 điểm; với nền đất là mảng lớn cứ 100m” không được ít hơn 2

điểm Sau khi kiểm tra nếu chất lượng không hợp quy cách, cần tiến hành đầm bổ sung, cho đến khi đạt quy cách mới dừng

3 Phương pháp chấn động tấm phẳng

Phương pháp chấn động tấm phẳng là phương pháp sử đụng máy đầm chặt chấn động

để xử lí đất không dính kết, hoặc với nền đất có đất với hàm lượng hạt dính ít, đất lấp tạp rời có tính thấm nước tốt

Tần số chấn động của máy chấn động là 1160 - 1180 v/phút, độ dao động là 3,5mm,

ty trong 2T, lực chấn động có thể đạt S0 ~ 100kN, đồng thời có tiến lùi hoặc xoay vòng thông qua cơ cấu thao tác

14

Hình 1.6: Sơ đồ biểu thị máy đâm rung

1 Cơ cấu thao tác; 2 Bộ giảm chấn;

vỡ, ngói cục hợp thành thì thời gian chấn động khoảng hơn L phút Đối với đất lấp hạt mịn lẫn tro than thời gian chấn động khoảng 3 - 5 phút, độ sâu đầm chặt là 1/2 - I,5m Phạm vi đâm cần đâm từ biên rìa móng lan ra khoảng 0,6m, trước đầm chấn hai biên

hố móng, sau đầm chấn vào giữa Việc kiểm nghiệm chất lượng đầm chấn đó là lấy ngay đất đâm chặt tại chỗ máy chấn động không tiếp tục lún nữa là hợp cách, bổ trợ kiểm nghiệm bằng thực nghiệm xúc thám về tính chất đều hoà và độ sâu ảnh hưởng, độ sâu xúc thám không được nhỏ hơn 1,5m Lực chịu tải nên đất sau khi đầm chật cần trải qua thực nghiệm hiện trường để xác định Bình thường lực chịu tải của nền đất lấp tap qua

đầm chặt có thể đạt 100 - 120kPa

Mực nước ngầm quá cao sẽ ảnh hưởng tới hiệu quả đầm chấn, khi mực nước ngầm cách mặt đầm chấn nhỏ hơn 60cm, thì cần phải hạ thấp mực nước ngầm Ngoài ra trước khi đầm chấn cần tiến hành điều tra lân cận vật kiến trúc, như có nhà cửa gây nguy hại cần phải có biện pháp gia cố, nói chung nguồn chấn phải cách vật kiến trúc không được nhỏ hơn 3m

1.1.5 Khống chế chất lượng

1.1.5.1 Kiểm tra chất lượng lớp đệm cát, sỏi

1 Phương pháp lấy mẫu bằng dao vòng

Trong lớp đệm cát sau khi đầm nén, đầm rung dùng dao vòng có dung tích không nhỏ hon 200cm? lấy mẫu, trac định trọng lượng khô đơn vị, lấy trọng lượng khô đơn vị của loại cát đó ở trạng thái chặt vừa là hợp cách Trọng lượng khô đơn vị của cát hạt vừa khi

ở trạng thái chặt vừa 1a 15,5 ~ 16,0 kN/mẺ

Đối với lớp đệm cuội sỏi hoặc đá đăm, có thể bố trí điểm kiểm tra thuần cát trong lớp đệm, ở cùng điều kiện thi công, tiến hành kiểm tra theo phương pháp trên hoặc dùng phương pháp phun cát tiến hành kiểm tra

15

2 Phương pháp trắc định độ xuyên

Khi tiến hành kiểm tra, trước tiên cần nạo cát trên bể mặt khoảng 30mm, sau dùng máy xuyên, lấy độ xuyên lớn nhỏ của dĩa thép để kiểm tra chất lượng lớp đệm cát, lấy

độ xuyên không lớn hơn độ xuyên thực nghiệm là hợp cách

Phương pháp trắc định độ xuyên cốt thép là phương pháp dùng cốt thép đầu phẳng có đường kính 20mm, đài 1250mm để cách mặt cát 700mm cho roi tự đo, độ sâu xuyên vào

là căn cứ trọng lượng khô đơn vị khống chế đối với loại cát đó để xác định

Phương pháp trắc định độ xuyên dĩa thép là phương pháp dùng đĩa thép lay động bằng thuỷ lực đặt cách mặt lớp cát 500mm Cho rơi tự do, độ sâu cắm vào cần căn cứ trọng lượng riêng đất khô của loại cát đó để xác định

1.1.5.2 Kiểm nghiệm chất lượng lớp đệm bằng đất thuần, đất xám

Kiểm nghiệm chất lượng lớp đệm đất, thường sử dụng dao vòng lấy mẫu, xác định

trọng lượng khô đơn vị Tiêu chuẩn chất lượng có thể dựa vào hệ số nén chặt D, tiến

hành giám định (D, là tỉ số giữa trọng lượng khô đơn vị của đất mà khi thi công thực tế đạt được với trọng lượng đất khô đơn vị lớn nhất yam„„ của chúng) Bình thường

Dy = 0,93 ~ 0,96 Nếu khi thiết kế đưa ra yêu cầu tiêu chuẩn chất lượng của lớp đệm đất,

thì phải dựa vào yêu cầu của thiết kế để kiếm nghiệm, cũng có thể chấp hành theo quy

Nếu dùng máy xuyên kiểm nghiệm, trước tiện cần tiến bành thực nghiệm hiện trường

để xác định yêu cầu cụ thể về độ xuyên

Trong thi công cần lấy mẫu kiểm nghiệm theo phân lớp, vị trí lấy mẫu cần đặt tại nơi cách bề mặt mỗi lớp là 2/3 độ dày, số lượng mẫu không được nhỏ hơn các số liệu sau:

- Toàn mắng lớp dém dat, mdi 100m’ là 2 điểm

- Lớp đệm móng riêng lẻ, mỗi móng 1 điểm

- Lớp đệm đất móng hình băng, mỗi 30m 1 điểm, mỗi công đoạn 2 điểm

- Lớp đệm đất móng đường ống, mỗi 50m 1 điểm, mỗi công đoạn 2 điểm

Trường hợp chất lượng không phù hợp yêu cầu, phải đầm bổ sung

16

1.2, THI CONG COC KHUAY TRON TANG SÂU

Phương pháp thì công khuấy trộn tầng sâu là phương pháp dùng để gia cố nền đất bão

hoà và đất sét mềm, là sự lợi dụng ximăng, vôi, v.v làm dung địch cứng hoá, thông qua

máy khuấy tầng sâu đặc chế, đem đất mềm và dung dịch cứng hoá (đung dịch tương hoặc bột mịn) cưỡng chế trộn tại nơi sâu đất nên, lợi dụng giữa dung dịch cứng hoá với đất mềm sản sinh ra hàng loạt phản ứng lí - hoá, khiến cho đất mêm cố kết thành đất gia

cố ximäng (hoặc vôi) mang tính chỉnh thể, tính ổn định nước và có đủ cường độ tức là cọc khuấy trộn tầng sâu, từ đó nâng cao cường độ nền đất và tăng thêm môđun biến dang Vat gia cố và nền đất tự nhiên hình thành nên đất phức hợp

1.2.1 Thiết bị thỉ công

1.2.1.1 Công cụ thi công khuấy trộn xùnăng

1 Máy khuấy

Máy khuấy vữa ximăng có 2 kiểu: ống phun

vữa trung tâm hai trục khuấy và cánh quạt phun

vữa đơn trục khuấy Cánh quạt phun vữa mang

dung dịch vữa ximäng từ một số lỗ nhỏ trên cánh -

quạt phun ra, làm cho vữa ximăng và khối đất hỗn

hợp tương đối đều đặn, nó thích dụng với cánh

khuấy có đường kính lớn và trộn liên tục, nhưng

do lỗ phun nhỏ rất đễ bị vữa làm tắc, chỉ có thể

dùng vữa ximăng thuần làm dung địch cứng hoá

Vita ximang ở ống trung tâm chuyển vữa từ ống

trung tâm giữa 2 trục khuấy đẩy ra, khi đường

kính cánh khuấy nhỏ hơn 1,0m không ảnh hưởng

tới độ đều hoà khi khuấy, ngoài dung địch cô đặc

là vữa ximăng thuần ra thì vữa cát ximăng, phế

liệu công nghiệp v.v đểu dùng được

(1) Máy khuấy tầng sau STB-1

Là loại máy kiểu ống trung tâm chuyển vữa 2

trục, về động lực có 2 động cơ 30KW, mỗi động cơ

nối liên với bộ giảm tốc bánh xe hình sao, bộ phận Hình 1.7: Máy khuấy SB-I

khuấy trộn 2 trục khuấy (2,45m/đốt, ÿl27mm và Ị, Ống chuyển vữa; 2 Vỏ ngoài;

đầu khuấy trộn (cánh khuấy đôi gắn răng hợp kìm, 3 Cửa nước ra; 4 Cửa nước vào;

đường kính 0,7 - 0,8m), bộ phận chuyển vữa gồm: 5 Động cơ điện; 6 Blc dẫn hướng;

ống trung tâm (9140, 2,45m/đốt), ống chuyển vữa 7 Bộ giảm tốc; 8 Trục khuấy

$68 và van cầu đơn hướng bợp thành 9 Ống trung tâm; 10 Bản hướng

Chi tiét xem hình kèm theo ngang; 11 Van cầu; 12 Đầu khuấy

Hình 1.9: Máy khuấy trộn SIB-1 va

Hình 1.8: Máy khuấy ` thiết bị phối thuộc

GZB-600 1 Máy khuấy; 2 Cân trục; 3 Máy đo tốc độ; 4 Giá dẫn hướng;

1 Đâu nối cáp; 5 Ống cấp nước; 6 Ống hỏi nước; 7 Cáp điện; 8 Búa; 9 Đầu

2 Cửa đưa vữa vào; khuấy; 10 Ống cao su dẫn vữa; 11 Bơm làm lạnh; 12 Kết nước;

3 Động cơ, 4 Trục 13 Tủ điện khống chế, 14 Bom vita; 15 Phéu; 16 Máy trộn vữa;

khuấy; 5 Đầu khuấy 17 Can; 18 Sàn công tác

(2) Mấy khuấy trộn tang sau GZB-600

Là kiểu máy cánh phun vữa trục đơn, với 1 động cơ 30KW, đường kính ngoài trục khuấy là 129mm, đường kính ngoài ống chuyển vữa bên trong trục khuấy là 76mm Trên đầu khuấy có lắp cánh khuấy và cánh phun vữa, cách nhau 0,5m, trên cánh phun vữa có mở 3 lỗ phun vữa

Đường kính cọc thành phẩm là 0,5 - 0,6m

2 Thiết bị phối thuộc

a) Với máy STB-1 gồm có:

-Máy trộn vữa, gồm 2 chiếc, dụng tích 200L Sử dụng cấp liệu luân lưu

- Phếu nạp liệu dung tích 0,4m?

- Bơm vữa Kiểu bơm vữa HB6-3 nối với ống chuyển vữa của máy khuấy

- Tủ điện sử dụng bộ khởi động tự ngẫu giáng áp kéo dài thời gian, có lắp các bộ bảo

vệ tự động, ngắt quá cường độ, quá nhiệt v.v

18

ˆ Hinh 1.10: Đầu khuấy cảnh quạt phun vữa

1 Ống chuyển vữa; 2 Mặt bích trên; 3, 8 Trục khuấy; 4 Cánh khuấy; 5 Ống cấp nước;

6 Ong chuyển vận; 7 Nút; 9 Đệm cao su; 10 Bulông; 11 Êcu; 12 Vòng đệm; 13 Mặt

bích dưới; 14 Mặt bích trên; 15 Vít xoắn

b) Với máy GZB-600, thiết bị phối thuộc gồm:

- Cơ cấu phối liệu đo lường vữa kiểu PM2-15: sử dụng 2 máy trộn vữa, dung tích

500L, phéu gom 0,18mẺ và bom vita PA-15-B

~ Cơ cấu đo lường như áp lực bơm, lưu lượng kế

!

1 Đồng hồ lưu lượng; 2 Tủ điện khống chế; 1 Cửa vào; 2 Ống dẫn cách điện;

3 Biến áp hạ thế; 4 Bơm PM2-15; 5 Cáp điện; 3 Cửa ra; 4 Bộ cảm ứng điện từ,

6 Ống cao su chuyển vữa; 7 Trục khuấy; , 5 Ong mém

8 Máy trộn; 9 Máy đóng cọc; 10 Cap điện

19

Bảng 1.7 Quy cách kĩ thuật máy khuấy trộn SJB-1

Máy khuấy trộn Hệ thống thiết bị dung địch cứng hoá

Số lượng trục khuấy 2 Máy trộn vữa 2 chiếc x dung lượng (L) | 2 x 200 Đường kính ngoài trục khuấy (mm) | 700 - 800 | Sản lượng chuyển vữa của bơm (mm) 3

Số vòng quay trục khuấy (r/min) 46 Áp lực công tác của bom vita (kPa) 1500 Công suất động cơ (kW) 2x30 |Dung lượng phu gom Hệu (m’) 0,4

Thiét bj cdu dung Chỉ tiêu kĩ thuật

Sức nâng (T) >10 _ | Diện tích † lân gia cố (m2) 071~

Tốc độ nâng (r/min) 0,2 - 1,ọ | Độ sâu gia cố lớn nhất (m) 10

Áp lực tiếp đất (kPa) 60 Hiệu suất (m/máy.ca) 40

Bảng 1.8 Quy cách kĩ thuật bơm vữa HB6-3

Lượng | Áplực | Fhoẩng | sch van | Vòng | Công | Sốlần | Vo” | pạ đặc ,, | cach van quay suất qua lại > Âu

vita m2/h (kPa) chuyén ngang động cơ | dong co | piston thoát vữa | ưu (cm)

Bảng 1.9 Quy cách kĩ thuật máy khuấy trộn tầng sâu GZB-600

Máy khuấy Thiết bị chế tác dung dịch cứng hoá

Số trục khuấy 1 Số máy trộn vữa x dưng lượng (L) 2x500 Đường kính cánh khuấy (mm)| 600 | Sản lượng chuyển vữa của bơm (mm) 281 Vong quay truc khudy (r/min) 50 |Áp lực công tác bơm vữa (kPa) 1400 Công suất động cơ 30 x2 |Dung tích phếu gom (mỸ) 180

Lực nâng (T) 150 _ |Điện tích I lần gia cố (m2) 0283

Tốc độ nâng (m/min) 0,6 ~ 1,0 | Hiệu suất (m/máy.ca) 60

Áp lực tiếp đất (kPa) 60 |Tổng trọng lượng (T) 12

20

Bang 1.10 Quy cach ki thuat bom vita PA-15-B

Thếtch | ÀPlwecửalLượngvữa|l Đường | cia | kinh cima | Trong

(mm) xuất liệu chuyển | kinh piston xuất liêu nạp liệu lượng

12,5 500 28/50/92 | 0,48/0,8/1,47 49 14 34 9,25

2 Máy chuyển phát thể bột kiéu YP-1

Thể bột được chuyển ra theo định lượng, thông qua bộ chuyển phát thể bột trong trống quay chuyển động thực hiện Trước khi thi công phải tiến hành thực nghiệm, dựa vào tốc độ nâng, tốc độ quay và loại hình đầu khoan khuấy trộn của máy khoan để chọn

dùng hợp lí lượng chuyển phát thể bột

—>

Hình 1.13: Sơ đô nguyên lí công tác bộ chuyển phát thể bột

1 Van tiết lưu; 2 Lưu lượng kế; 3 Bộ phân li nước, khí; 4 Van an toàn; 5 Đồng hỗ áp lực;

6 Đồng hồ áp lực stec bột; 7 Trống quay chuyển phát; 8 Stec bột

3 Máy nén khí

Nó là nguồn gió phun xuất thể bột, việc chọn loại hình do điều kiện địa chất và độ sâu gia cố khống chế,

21

4 Đâu khoan trộn khuấy

Đường kính 500 - 700mm, loại đầu khoan cần đảm bảo khi nâng xoay ngược chiều,

có tác dụng nén chặt đối với đất

1.2.2 Yếu lĩnh thi công

1.2.2.1 Phương pháp khuấy trộn vữa ximăng

1 Công nghệ thì công

(1) Định vị

Máy cần trục hoặc máy khuấy trộn cẩu tháp đến vị trí cọc, đặt đúng vị trí Khi mặt

đất không phẳng cẩn phải điều chỉnh để đảm bảo thiết bị treo duy trì độ phẳng

(2) Dự định khuấy lún chìm

Chờ cho tuần hoàn làm lạnh nước máy khuấy làm việc bình thường, khởi động động cơ máy khuấy, để chùng dây cáp dưới tác động của trọng lực đầu khuấy trượt theo giá dẫn hướng khuấy trộn cắt đất hạ lún, tốc độ hạ lún có thể do đồng hồ đo dòng điện của động cơ khống chế Ở tình trạng bình thường, dòng điện công tác

không được lớn hơn 70A Nếu tốc độ lún quá chậm, cần bổ sung thêm nước để khoan

tiến thuận lợi

Khi máy khuấy lún chìm đến độ sâu nhất định, cần dựa theo tỉ lệ cấp phối thiết kế để

pha chế vữa ximăng, trước khi nén, cần đổ vữa vào phễu gom

(4) Phun vữa nâng đầu khuấy

Sau khi máy khuấy lún chìm đạt đến độ sâu thiết kế, khai mở bơm vữa và nén ép vữa vào trong nền đất, vừa phun vừa xoay, đồng thời căn cứ yêu cầu thiết kế xác định tốc độ

nâng để nâng đầu máy khuấy

(5) Khuấy trộn lên xuống liên tục

Khi nâng máy khuấy lên cốt cao mặt đỉnh của độ sâu gia cố thiết kế thì vữa ximăng ở trong phễu gom liệu vừa vặn hết Để giúp cho đất mêm và vữa ximăng được trộn đều hoà, ta lại cho máy khuấy vừa xoay vừa nhấn chìm vào trong đất, cho đến độ sâu thiết

kế, sau đó lại nâng máy khuấy trộn lên mặt đất,

Hình 1.14: Sơ đồ công nghệ - phương pháp thị công khuấy trộn vữa ximăng

1 Định vị; 2 Chuẩn bị khuấy hạ lún; 3 Phun vữa khuấy trộn nâng lên;

4 Lặp lại khuấy trộn hạ lún; 5 Lặp lại khuấy trộn nâng lên; 6 Hoàn bị

2 Những điều cần chú ý khi thi công

(1) Hiện trường thi công cân làm bằng phẳng, gạt bỏ các chướng ngại vật Những nơi thấp trũng bùn lầy phải hút nước và làm sạch Đất đắp là đất sét dính kết phải phân lớp

và không được lấp các loại đất tạp và rác thải Trước mở máy phải thứ, điều chỉnh, kiểm tra sự vận hành của máy và sự thông suốt của đường ống

(2) Mặt dừng vữa khi thi công thông thường phải cao hơn cốt cao mặt đấy móng 0,5m, khi khai đào hố móng cân đem đoạn thi cong chất lượng tương đối kém này bat di

(3) Độ lệch vuông góc của cọc khuấy không được vượt quá 1%, độ lệch bế trí vị trí cọc không được lớn hơn 50mm, độ chênh đường kính cọc không được lớn hơn 4% (4) Trước khi thí công cần xác định các tham số thì công như lượng vữa vận chuyển của

bơm vữa, thời gian chuyển vữa từ ống chuyển vữa đến cửa phun vữa và tốc độ nâng v.v

Đông thời căn cứ yêu cầu thiết kế để tiến hành thực nghiệm thành cọc, xác định các hạng mục tham số và công nghệ thi công Cần sử dụng bơm lưu lượng để khống chế tốc

độ chuyển vữa, giữ cho áp lực cửa ra của bơm vữa duy trì ở 0,6MPa, đồng thời phải điều chỉnh tốc độ nâng và tốc độ chuyển vữa phải đồng bộ

(5) Dung dịch vữa pha chế xong không được phân li, đảm bảo bơm được liên tục, số lượng thùng chứa vữa đã pha chế, lượng dùng dung dịch cứng hoá và dung địch pha thêm cùng những ghi chép về thời gian chuyển vận vữa v.v

(6) Để đảm bảo chất lượng thi công đầu mút cọc, khi dung dịch vữa đến được cửa xuất vữa, cần toạ đáy phun vữa khoảng 30 giây làm cho dung dịch vữa hoàn toàn đến được đầu mút cọc

(7) Khi dự định khuấy lún chìm thì không nên phun nước, khi gặp phải lớp đất cứng làm cho lún chìm tương đối chậm, mới được phun nước, nhưng cần phải xét đến sự ảnh hưởng tỉ lệ nước, ximang và cường độ thân cọc

2

(8) Có thể dùng phương pháp phun lại để đạt được cường độ thân cọc với mục tiêu

thay đổi tham số Số lần khuấy thường lấy 1 lần phun 2 lần khuấy trộn hoặc 2 lần phun vữa 4 lần khuấy trộn (4 khuấy 2 phun) là thích hợp, hơn nữa lần nâng khuấy cuối cùng cần nâng với tốc độ chậm Khi miệng phun vữa đạt đến cốt cao đỉnh cọc nên dừng nâng, khuấy trộn mấy giây để đảm bảo độ đặc chắc đều đặn của đầu cọc

(9) Nếu khi thi công gặp sự cố dừng phun vữa, trong lúc chờ cung cấp vữa lại, nên cho máy khuấy hạ lún tới dưới điểm dừng vữa ít nhất là 0,5m, tái phun vữa mới nâng Nếu thời gian dừng máy vượt quá 3h, để để phòng vữa đông kết làm tắc ống, nên trước

hết phải tháo đỡ đường ống chuyển vữa và rửa sạch

(10) Khi gia cố đạng vách thời gian thi công gián cách giữa cọc với cọc không được vượt quá 24h (trong điều kiện thời tiết bình thường), nếu vượt quá thời gian, đối với chiếc cọc cuối cùng trước tiên tiến hành khoan không tải để dành ra mộng dương cho việc nối tiếp hàng loạt cọc sau; nếu thời gian dừng nghỉ quá dài (như mất điện) không thể nối tiếp với chiếc cọc thứ hai, cần phải thực hiện các biện pháp bổ sung cọc hoặc phun vữa

(11) Tốc độ và số lần nâng phun vữa của máy trộn cần phải phù hợp với yêu cầu công nghệ thi công7 cần có người chuyên ghi chép thời gian nâng và hạ chìm mỗi mét của máy khuấy Sai số ghi chép độ sâu không được lớn hơn 100mm

Sai số thời gian ghi chép không được lớn hơn 5 giây

(12) Nếu cọc khuấy là cọc chịu tải trọng, khi đào hố móng thì trên cốt cao đáy móng 300mm nên sử dụng nhân công khai đào, nhằm đề phòng phát sinh hiện tượng đứt cọc

1.2.2.2 Phương pháp khuấy trộn phun thể bột

1 Công nghệ thì công

(1) Phóng tuyến định vị

(2) Đưa máy vào vị trí, độ sai lệch vị trí lễ không lớn hơn 50mm

(3) Điều chỉnh máy phẳng, điều chỉnh giá máy khoan, làm cho độ sai lệch hướng đứng của trục máy không được lớn hơn 1%

(4) Khởi động động cơ chính, căn cứ yêu cầu thi công, tăng từng cấp tốc độ, chính thức đi vào khoan khuấy hạ chìm Khi khoan gần đến độ sâu thiết kế, dùng tốc độ thấp

mà khoan, cho máy ở nguyên vị trí xoay động trong 1 - 2 phút Để đảm bảo đường thông

gió trong quá trình khoan được khô, từ lúc chuẩn bị hạ chìm bắt đầu cho đến lúc mở đầu

phun bột, cần phải chuyển vận khí nén trong cần khoan liên tục

(5) Vật liệu chất phun và lượng pha trộn: vật liệu chất phun thì ngoài ximăng ra, còn

có vôi, thạch cao, tro than v.v Hiện nay thường dùng ximăng phổ thông muối silic mác

425, lượng pha 150 ~ 400 kg/m’; nếu dùng loại ximăng mác thấp hơn 425 hoặc chọn dùng ximăng xỉ quặng hoặc loại ximăng khác, thì tại hiện trường thi công khoan phải lấy mẫu đất nền ở các lớp khác nhau, rồi làm các thực nghiệm cấp phối

24

6 Nâng khuấy trộn phun bột Khi đã xác nhận vật liệu gia cố đã phun đến đáy lễ khoan, phải vừa quay ngược vừa nâng theo tốc độ 0,5 m/min Sau khi đã nâng đến cốt cao dừng vữa, cần phải khuấy trộn ở nguyên vị với tốc độ thấp trong 1 - 2 phút

(7) Khuấy trộn lặp lại: lại lần nữa đưa đầu khoan hạ lún đến độ sâu thiết kế, nâng đấu khuấy, khống chế tốc độ nâng vào khoảng 0,5 ~ 0,8 m/phút

(8) Để đề phòng không khí ô nhiễm, khi đã nâng đầu phun đến cách mặt đất 0,5m cần giảm áp hoặc dừng phun bột Cần trang bị phòng hộ phun bột khi thi công ở miệng

lễ khoan

(9) Trong quá trình phun bột, phải có thiết bị đo lường tự động Thiết bị đó có vai trò mau chốt cho khống chế và kiểm nghiệm cọc phun bột, cần được coi trọng đúng mức (10) Sau khi nâng công cụ khoan đến mặt đất, máy khoan lại chuyển vị, nhắm trúng

lỗ khoan, tiến hành thi công chiếc cọc tiếp theo như các bước nói trên

2 Những điều cẩn chú ý khi thí công

(1) Ơii khi xác nhận máy thi công, thiết bị điện, nghỉ khí đo lường và công cụ là hoàn

(2) Trước khi thi công tại các nơi có vật kiến trúc cũ hoặc nơi có đất đấp là rác thải xây dựng, phải thăm đò vị trí cọc, và loại trừ vật chướng ngại đã biết

(3) Trong quá trình thi công thân cọc, nếu phát hiện thấy máy khoan bị chấn động bất

thường, lay động, nghiêng lệch, chuyển vị v.v phải lập tức đừng máy, kiểm tra, khi cần rút cần khoan, tiến hành khoan lại

(4) Cần phải liên tục theo dõi máy phun bột, tình hình vận hành của máy khí nén, sự biến động hiển thị ở đồng hồ áp lực và tình hình chuyển vận bột Khi chuyển vận nếu

thấy áp lực liên tục tăng, bộ chuyển phát bị quá tải lớn, đường ống chuyển bột hoặc van

đóng mở trong quá trình nâng bị tắc và các trạng thái dị thường khác phải lập tức làm rõ nguyên nhân ngừng nâng, khuấy trộn ở nguyên vị, khi cần phải khoan lại nhằm đắm bảo chất lượng cọc thành khí Nguyên nhân tắc ống ngoài nguyên nhân rò khí ra thì chủ yếu

do ximăng kết hạch Khi thi công không cho phép sử dụng ximăng bị vón cục, đồng thời yêu cầu hệ thống đường ống khô ráo

(5) Trong quá trình chuyển vận bột, nếu áp suất hạ thấp đột ngột, stec bột không tăng lên được và các hiện tượng dị thường khác, cần phải đừng nâng, khuấy trộn tại chỗ, tìm

rõ nguyên nhân Nếu bột ximang trong stec bột đã phun hết hoặc stec hay đường ống rò khí, thì sau khi cho mũi khoan hạ chìm đến một độ sâu nhất định, cần tiếp tục thêm bột rồi khoan tiếp để bảo đảm chất lượng cọc thành phẩm Một số chuyên gia thi công và

giám sắt có kinh nghiệm có thể cảm nhận mức rung động của ống cao su chuyển vận bột cao để phán đoán tình trạng bình thường hay không Khi kiểm tra sự cố, cần cố gắng

không dừng cấp gió

25

(6) Khi thiết kế yêu cầu thân cọc ghép nối, cần phải liên tục thi công, nói chung thời gian gián cách thi công các cọc lân cận không vượt quá 8h Nếu do mất điện, sự cố máy móc vượt quá thời gian cho phép, cần phải có sự đồng ý của nhà thiết kế, áp dụng các

biện pháp bổ cứu thích hợp

(7) Trong máy chuyển phát thể bột kiểu SP-3 có bộ phân li nước, khi thi công cần phải thường xuyên bài thoát tích nước ở trong đó, để phòng nước lọt vào cân khoan gây

ách tắc đường ống chuyển vận bột

(8) Áp suất khí trong stec phun bột lớn hơn áp suất trong đường ống là 0,02 ~ 0,05MPa

để đảm bảo chuyển vận bột bình thường

1.2.3 Kiểm nghiệm chất lượng thi công

1.2.3.1 Kiểm nghiệm chất lượng trong thời gian thi cong

Mỗi chiếc cọc cần phải có một tờ kiểm nghiệm chất lượng hoàn chỉnh, người thi công

và giám sát đều kí để lưu vào hồ sơ để án

Kiểm tra chất lượng trong thời gian thi công gồm 12 hạng mục:

1 Độ lệch định vị bình thường không vượt quá 50mm, trước khi thi công tại trung tâm vị trí cọc phải cắm tiêu, sau thi công khôi phục vị trí cọc để tiện nghiệm thu

quá 1%, khi thiết kế yêu cầu nghiêm khắc về độ thẳng đứng, cần căn cứ tiêu chuẩn thiết kế kiểm nghiệm

4 Lượng pha trộn ximăng thân cọc

Can cứ yêu cầu thiết kế kiểm tra lượng dùng ximăng cho mỗi cọc Xét đến sự đo lường lượng ximăng thuận tiện cho cả bao, cho phép lượng đùng ximăng đối với mỗi chiếc cọc được điều chỉnh trong phạm vi + 25kg (nửa bao ximăng)

5 Mác ximăng

Chủng loại ximăng cần chọn đùng theo yêu cầu thiết kế Đối với sản phẩm của nhà máy sản xuất không có thẻ bảo đảm chất lượng hoặc có thẻ, trước tiên cần kiểm nghiệm cường độ khối, thực nghiệm đạt được quy cách mới được sử dụng Đối với ximăng có

thể bảo đảm chất lượng sản phẩm, có thể thực nghiệm điểm trong thi công

2%

6 Tốc độ phun vữa (bột) khi nâng đầu khuấy trộn

Nói chung khi nâng phun vữa (bột) thì tốc độ nâng không vượt quá 0,5 m/min Bình thường sử đụng 2 lần khuấy trộn Khi khuấy lần 2 không cho phép xuất hiện hiện tượng đầu khuấy chưa đến đỉnh cọc đã phun hết vữa (bột) Khi còn dư, có thể khuấy trộn lần thứ 3 ở phần trên thân cọc

7 Chọn dùng chất phụ gia

Cần căn cứ yêu cầu thiết kế để phối chế Thường dùng có canxi clorit, natri cacbonat, triethanon, canxi cacbonat, thuỷ tỉnh nước v.v

8 Tỉ lệ nước ximăng dung dịch vữa

Thường là 0,4 ~ 0,5, không được vượt quá 0,5 Khi trộn vữa cần tuân thủ tỉ lệ nước

ximãng để pha nước

9 Tính đều hoà khi khuấy trộn vữa ximăng

Cần phải chú ý tính đều hoà và tính liên tục của dung dịch vữa ở trong thùng chứa vữa, không để xuất hiện hiện tượng bị tắc ống vận chuyển vữa hoặc bị nứt toác

10 Tính đêu hoà khuấy trộn phun bột

Cần có thiết bị đo lường tự động ximăng, liên tục chỉ thị các tham số áp lực, tốc độ phun bột và lượng phun bột v.v

11 Bảo vệ lỗ khoan

Khi phun bột cách mặt đất 1 - 2m, không được để bột bay tứ tung, mà phải giảm áp lực thích đáng, đồng thời phải có chụp bảo vệ lỗ khoan

12 Thời gian gián cách thi công ghép nối cọc

Trường hợp thân cọc lân cận cần thi công ghép nối, cần phải hoàn thành thi công cọc tiếp theo trước khi cọc trước nó đông kết, thời gian thi công gián cách giữa chúng không vượt quá 8 - 10h

1.2.3.2 Kiểm nghiệm chất lượng sau hoàn công công trình

1, Thực nghiệm xuyên tiêu chuẩn hoặc thực nghiệm xúc thám nhẹ

Có thể thông qua lực cản xuyên để ước tính các chỉ tiêu lực vật lí, kiểm nghiệm sự

thay đổi cường độ thân cọc theo kì tuổi và tính đều hoà thân cọc, phương pháp này thiết

bị đơn giản, thao tác thuận tiện

Dùng số lần đập búa ước tính cường độ thân cọc e cần tích luỹ đẩy đủ tư liệu công

trình Hiện nay còn chưa có quy phạm có thể làm căn cứ, có thể sử dụng công trình

tương tự, hoặc sử dụng công thức kinh nghiệm Terzaghi và Peck:

1 feu = go 35 Trong đó: f,, - cudng do khang nén v6 han cia than coc (MPa);

Nạ; ; - số lần kích xuyên thực nghiệm xuyên tiêu chuẩn

27

2 Thực nghiệm xúc thám tĩnh lực

Xúc thám tĩnh lực có thể kiểm tra liên tục sự thay đổi cường độ trong độ dài thân cọc Dùng tỉ số lực cần xuyên p, để ước tính cường độ thân cọc đòi hỏi phải có đủ tư liệu thực nghiệm công trình, trước mất hiện chưa tích luỹ đủ tư liệu, có thể thông qua giám định công trình tương tự hoặc dùng biểu thức sau để ước tính sơ lược cường độ kháng nén vô hạn của thân cọc:

3 Kiểm nghiệm mẫu lõi

Phương pháp này dùng phương pháp khoan lỗ lấy lõi cọc khuấy trộn ximăng dất,

để kiểm nghiệm cường độ và tính đều hoà khuấy trộn thân cọc Thông thường dùng ống lấy lõi ÿ106, sau khi lấy được có thể kiểm tra hiện trường tính liên tục, tính déu hoà và độ cứng của lõi cọc, đồng thời thành thỏi mẫu để thực nghiệm cường độ kháng nén vô hạn Khi lấy mẫu lõi cọc cần đảm bảo tính hoàn chỉnh và cường độ nguyên trạng của lõi cọc Khi tiến hành thực nghiệm cường độ kháng nén vô hạn, có thể thấy mức độ phá hoại của lõi cọc khi lấy lõi, lấy chỉ tiêu cường độ thiết kế nhân với hệ số chiết giảm 0,7 ~ 0,9

4 Thực nghiệm nh tải

Đối với cọc khuấy trộn ximăng đất chịu tải trọng thẳng đứng thì kiểm nghiệm tải

trọng tĩnh là phương pháp kiểm nghiệm chất lượng đáng tin cậy Cọc khuấy trộn ximăng đất thông thường là cọc ma sát, kết quả thực nghiệm nói chung không xuất hiện điểm uốn rõ ràng, cho phép lực chịu tải có thể lựa chọn theo điều kiện biến dạng lún Thực nghiệm fnh tải của nên đất phức hợp, diện tích bản tải trọng cần căn cứ tình hình phân

bố cọc để xác định Đối với thực nghiệm tĩnh tải cọc đơn, tại đỉnh cọc yêu cầu tạo 1

chiếc mũ cọc, để chịu lực đều hoà Thực nghiệm tải trọng cân tiến hành sau kì tuổi 28

ngày, mỗi một địa điểm không được ít hơn 3 điểm kiểm nghiệm Khi trị số thực nghiệm không phù hợp yêu cầu thiết kế, thì phải tăng thêm không ít hơn số lượng kiểm nghiệm lần đầu lại tiến hành kiểm nghiệm

5 Kiểm nghiệm khai đào

Cần căn cứ yêu cầu thiết kế công trình, chọn ra một số cọc nhất định tiến hành khai đào, kiểm tra chất lượng ngoại quan, chất lượng ghép nối và tính chỉnh thể của thân cọc

đã gia cố

6 Quan sát lún

Trong quá trình thi công và sau hoàn công vật kiến trúc, cần tiến hành quan trắc lún, chuyển vị sườn v.v Đây là phương pháp kiểm nghiệm trực quan có hiệu quả nhất 28

1.3 PHUONG PHAP THI CONG PHUN VUA CAO AP

1.3.1 Khái quát chung

Phương pháp thi công phun vữa cao áp là phương pháp lợi dụng máy khoan mang kèm ống phun vữa khoan vào tầng đất, sau đó dùng bơm vữa ximăng cao áp hoặc nước cao áp với khoảng 20MPa từ trong vòi phun bắn ra, xung kích phá hoại khối đất, đông thời cân khoan nâng dân dân lên với một vận tốc nhất định, làm cho một phần đất hạt nhỏ theo dòng vữa trần ra ngoài, các hạt đất còn lại dưới tác động của lực xung kích, lực

li tâm và trọng lực của dòng phun hỗn hợp trộn với dung địch vữa, một lân nữa sắp xếp lại, sau khi dung dịch vữa đông đặc lại, liền hình thành mot thé ran trong đất Hình dang

khối rắn chắc có liên quan với phương hướng di động của đòng phun Hình thức phun

vữa gồm 2 loại phun xoáy và phun định hướng Phun xoáy chủ yếu dùng để gia cố nên đất, làm cho chúng khi chịu tải trọng không sản sinh phá hoại hoặc biến dạng quá lớn, cũng có thể tổ thành màn che khép kín, ngăn trở dòng nước ngâm và xử trị cát chảy Phun định hướng dùng để phòng trị chống thấm nên móng, cải thiện tính chất dòng nước chảy của nên đất và các công trình ồn định bờ dốc v.v

Để gia cố nền đất nhà ở, thường sử dụng hình thức phun xoáy vữa, làm cho khối gia

cố trong đất hình thành khối trụ tròn đều đặn hoặc khối trụ tròn đị hình

Hiện nay chủng loại phun vữa cao áp gồm có: phương pháp ống đơn, phương pháp ống đôi và phương pháp đa trùng ống

1.3.1.1 Phương pháp phun xoáy ống đơn

Lợi dụng máy khoan đem vòi phun ở mặt hông phân đáy ống phun vữa đưa vào lớp đất ở

độ sâu dự kiến, rồi dùng bơm vữa cao áp và các thiết bị phụ trợ đem vữa với áp lực khoảng 20MPAa phun bắn ra xung kích phá vỡ khối đất, nhờ vào sự xoay xoắn và nâng cao của ống phun vữa, khiến cho vữa trộn lẫn với đất bị rơi sập ở khối đất phía trên, cuối cùng hình thành khối cố kết dạng trụ tròn, phương pháp này ở Nhật Bản gọi là phương pháp CCP

Bơmvữa - sạc OC Kết nước

cao áp vữa

lồ ) Máy khuấy

Ống phun vữa

Đầu phun C) Thing đựng xí măng

Khối cố kết xoay xoắn

Khoan lễ

Hình 1.15: Sơ đỗ biểu thị phương pháp phụ xody vita éng đơn

“29

1.3.1.2 Phương pháp phun xoáy vữa ống lông đôi

Khi khoan ống phun vữa lồng đôi tiến vào độ sâu dự định thông qua vòi phun lông đôi đồng trục ở mặt bên đáy ống, dung dịch vữa với khoảng 20MPa do bơm vữa cao ấp thực hiện được phun ra từ vòi phun, cùng với không khí nén được phun ra từ vòi phun ngoài với áp suất khoảng 0,7MPa, dưới tác động chung của dung dịch vữa cao áp và dòng khí vòng ngoài bao quanh, làm cho năng lượng phá hoại khối đất của 2 đồng phun tăng lên rất lớn, vòi phun một mặt vừa phun vừa xoay và nâng lên, khối cố kết đạng trụ tròn được hình thành trong đất, đường kính khối cố kết được tăng lên rất rõ nét Phương pháp này ở Nhật Bản gọi là JSG

Ống cao sư cao áp (¿ 48mm)

Kết nước

Thing dung xi mang

Hình 1.16: Sơ đồ biểu thị phương pháp phun xoáy via ống lẳng đôi

1.3.1.3 Phương pháp phun xoáy vữa ống lông ba

Sử dụng ống phun vữa ống lồng ba để chuyển vận riêng 3 môi chất nước, khí và vữa Tại xung quanh đồng nước cao áp khoảng 20MPa do bơm nước cao áp sản sinh, với bó đòng khí đạng ống tròn áp lực khoảng 0,7MPa, chúng phun tia đồng trực cắt khối đất, hình thành khe hở tương đối lớn, mặt khác do bơm vữa phun dung địch vữa áp suất

2 - 5MPa vào san lấp,.sau đó vòi phun làm động tác vừa xoay tròn vừa nâng lên, từ đó khối cố kết dạng trụ tròn có đường kính tương đối lớn được đông kết trong đất Phương pháp này ở Nhật Ban gọi là phương pháp CIP

1.3.1.4 Phương pháp phun xoáy vữa lông nhiều ống

Trước tiên khoan ! lỗ dẫn

hướng, rồi đưa ống lồng nhiều

ống vào, dùng dòng nước áp suất

và a May MASV

siêu cao khoảng 40MPa xoay khốngchế [BH

xoắn xuống dưới, sau khi sung và đo lường =5 i

May khoan SSS-MAN

bắn đất và đá thành dung dịch Ống vào —— Ï Bơmdaoáp [ Kế vữa

hút từ ống lồng ra Cứ thế lặp đi |——_ Choòng khoan

lặp lại, trong tầng đất hình không Veiphun nate

gian tương đối lớn Dùng bộ cảm cao áp Cảm tiến siêu âm

biến siêu âm gắn gần vòi phun kịp

thời đo được đường kính và hình

dạng không gian, cuối cùng lựa

chon các loại vật liệu dung dịch mạng 1.78: Sợ đồ biểu thị phương pháp lông nhiều ống vữa, vữa cát, đá cuội v.v tiến

hành xung lấp, hình thành khối cố kết hình trụ đường kính lớn, trong loại đất cát đường kính

có thể tới 4m Phương pháp này ở Nhật Bản gọi là phương pháp SSSMAN

1.3.2 Thiết bị thi công

Thiết bị thi công gồm 4 bộ phận hợp thành như trang bị phát sinh cao áp, máy khoan phun vữa, cần khoan đặc chủng và đường ống cao áp Thiết bị và số lượng máy móc sử dụng phụ thuộc vào chủng loại phun xạ vữa khác nhau để xác định, chủ yếu bao gồm máy khoan, bơm cao áp, bơm vữa, máy nén khí, ống phụt vữa, vòi phun, đồng hồ lưu lượng, ống chuyển vận vữa và máy chế vữa

Đầu khoan

1.3.2.1 Bom vita cao áp

Hiện nay đã có máy bơm vữa cao áp, áp suất lớn hon 30MPa (cé thé dat 40 - SOMPa) Thường dùng là xe phụt vữa ximăng loại SNC-H300, gồm bơm vữa cao áp, bơm nước,

bộ hỗn hợp thuỷ lực ximăng và két nước v.v hợp thành, chúng được lắp trên ôtô 8T, có thể tải môi chất công tác như nước, vữa ximăng hoặc các dung dịch vữa khác Động lực của bơm chính là động cơ của ôtô Động lực của xe phụt vữa ximăng SNC-H300 là động

cơ JN-150, công suất định mức là 119,4kW (160CV) Công suất lớn nhất đạt 180CV

31

1 | Bơm vữa cao áp Xe phụt vữa SNC-H300 (1) (1) 30MPa, viv

Bơm cao áp Y-2 (2) (2) 20MPa

2 |Bơm nước cao áp (1) 3XB, 3W6B, (1) 35MPa viv

(2) 3W7B (2) 20MPa

12 | Bộ cảm biến siêu âm v v

(a - ống đơn; b - ống lồng đôi; c - ống lồng 3; d - nhiều ống)

Bảng 1.13 Tính năng kĩ thuật bơm cao áp Đường kính xilanh | Đường kính xilanh

Trang cài số cong Laon Laon - thước lượng

_—— ong co tmẺ/min) thon | ẤPM€ | qạại | ẤpMG | "gà | “cry (MP) (m/min) (MPa) DxRxC

Bang 1.14 Tinh nang ki thuat bom 3 piston 3XB

Bom dùng vận hành liên tục Bơm dùng vận hành gián đoạn

Vận tốc ra nị = 1470 r/min Tốc độ trục cong: nạ = 400 r/min Tốc độ trục cong: nz = 500 r/min

Tỉ số giảm tốc banh rang: 1 = 3,6 TÍ số giảm tốc bánh răng: I = 2,963

Hanh trinh piston: S= 95mm

Ấp suất định mức ra: p (MPa)

1.3.2.3 Máy khoan chấn động kiểu 76

Có nhiều máy khoan nông như máy khoan XJ-100, SH-30 đều có thể dùng đem ống phụt vữa cắm vào địa tầng nhất định để tiến hành thí công phun xoáy, với việc phối trí

để thay đổi tốc độ của chúng hoặc cơ cấu nâng là có thể thực hiện việc mở lỗ khoan, xoay xoắn, nâng và phủn xoáy vữa v.v

Máy khoan chấn động kiểu 76 là máy được thiết kế chuyên đùng cho phương pháp

phun xoáy vữa

Khi sử dụng thành bộ với máy bơm vữa cao áp để thi công, dựa vào lực chấn động

của hệ chấn động và tự trọng của nó phụ kèm vòi phun hợp kim của ống khoan với tốc

độ nhanh khoan vào tầng đất, cho ống phụt vữa xoay xoắn, nâng để tiến hành xoay xoắn phun vữa Loai máy này được lắp bộ chuyển vữa ống lồng đôi, có thể xoay xoắn phun

33

vữa bởi ống đơn hoặc ống đôi, trên máy còn trang bị cân khoan tháo lắp, rất thuận tiện cho lắp ráp, tháo đỡ máy khoan

Đối với các lớp đất bình thường (bao gồm cả lớp cát sỏi không dày) thì máy khoan chấn động này đều có thể đưa nhanh cân khoan cắm vào tầng đất, tiết kiệm rất nhiều công sức mở lỗ như nhiều máy khoan địa chất, nâng cao hiệu suất thi công Tốc độ nâng

hạ của ống phụt vữa gồm 6 cấp, có thể thoả mãn yêu cầu tốc độ nâng khi phun vữa, tốc

độ khoan và nhổ ống, việc nâng hạ tương đối linh hoạt Dé nâng cao độ thẳng đứng của

lỗ khoan, máy khoan chấn động có thể trượt theo giá dẫn hướng

Bảng 1.15: Đặc trưng kĩ thuật chủ yếu

của máy khoan chấn động kiểu 76

xoắn chấn động Vòng quay choòng khoan ~ 20 r/min

Bộ phận nâng 6 cấp, 0,114 ~ 7,2 m/min

Xe tdi Độ cao nâng 1,5 hoặc 3m (thay ống dân hướng)

Độ sâu khoan Thiết kế ~ 25m, thực tế 33m

(2) Chodng khoan ống đơn: Bình thường dùng choòng khoan $50mm hoặc ÿ)42mm với độ dài từ 1 ~ 3,5m chiếc, sử dụng ren liên kết và đệm đồng hoặc sợi đay

(3) Đầu phun ống đơn: Dùng thép CT45 gia công thành, phần cuối của nó là hình côn tròn và hàn hợp kim, hai bên lắp hai vòi phun $2 ~ 3mm

34

9 8765 4 3 1

Hình 1.19: Kết cấu bộ dẫn dòng ống phun xoáy đơn kiểu TY-101

1 Vòng nâng; 2 Đầu kẹp; 3 Vỏ trên;

4 Vòng bì; 5 Ổ đỡ hướng tâm;

6 Ổ đỡ lực đẩy; 7 Vô dưới;

8 Phớt đâu; 9 Đầu nối linh hoạt

Hình 1.20: Kết cấu bộ dẫn dòng ống phun xoáy đơn

1 Vòng bít cao su; 2 Vòng đỡ kim loại;

3 Ống chuyển vữa; 4 Vòng ngoài;

5 Ổ đỡ lực đẩy đơn hướng

Hình 1.21: Kết cấu đầu phun ống phun xoáy đơn

1 Cán vòi phưn; 2 Vòi phun; 3, Bi thép $18; 4 Cuc thép hợp kim;

5 Vòi phun; 6 Ô đỡ; 7 Đầu khoan

2 Ống lầng đôi

Ống lồng đôi gồm bộ dẫn dòng, choòng khoan và đầu phun hợp thành Tác dụng của

bộ dẫn dòng là đem dung dịch vữa cao áp do bơm vữa cao áp chuyển vận, cùng khí nén

do máy nén khí chuyển vận đưa từng thứ vào trong choòng khoan Bộ dẫn đồng gồm vô ngoài được chế tạo từ thép CT45 và ống lõi hợp thành, có độ dài 406mm, trên vỏ ngoài của nó bọc 2 đầu nối có thể tháo được, từng chiếc được nối với bơm vữa cao áp và máy nén khí Khi tác nghiệp xoay xoắn, phần vỏ ngoài không động, còn ống lõi được chuyển động theo choòng khoan, ống lõi đài 300mm, do ống trong và ống ngoài hợp thành, ở cùng với bọc trục, ống trong hơi dài một chút, để phòng ngừa việc thẩm lậu liên tiếp giữa hai môi chất dung dịch vữa và không khí nén, ở phía dưới 2 đầu của ống lõi dùng

riêng rẽ vòng đệm cao su hình chữ V và hình chữ Y để vít kín động kiểu tiếp xúc, áp lực

có thể đạt đến 30MPa Tại phần dưới ống lõi có một ổ đỡ hướng tâm và một ổ đỡ lực

đầy, làm tăng thêm tính linh hoạt của chuyển động xoay xoắn

35

7 8

910 l1 1a l2 46 18 19 ns

Hình 1.22: Kết cấu bộ dẫn dòng ống phun xoáy lông đôi kiểu TY-201

1 Vòng treo; 2 Vỏ trên, 3 Đầu nối ổ cắm; 4 Vòng bít hình "O"; 5 Nắp đậy trên;

6 Vong bít hình “V"; 7: Vòng bít hình "O"; 8 Vỏ giữa; 9 Vòng bít hình "Y”; 10 Vòng bít hình "Y"; 11 Vỏ dưới; 12 Ổ đỡ hướng tâm; 13 Miệng bôi trơn; 14 Ổ đỡ lực đẩy;

15 Nấp dưới; 16 Phớt dâu; 17 Vòng định vi; 18 Ong ngoài; 19 Ống trong

6 tlre

Hình 1.23: Kết cấu choòng khoan lông đôi kiểu TY-201

1 Vòng cao su hình-"Q"; 2 Đầu nối bằng écu ống ngoài; 3 Vòng định vị;

4 Choong khoan dia chat $42; 5 Ong trong; 6 Ống kẹp; 7 Đầu nối ống ngoài

đường đi của 2 loại môi chất, bên

trên nối bộ dẫn đòng, bên dưới là

đầu phun, mỗi chiếc đài 2554mm,

căn cứ nhu cầu khoan có thể chế :

thành độ đài khác nhau, tại 2 đầu Hình 1.24: Kết cấu đầu phun lông đôi kiểu TY-201

¥ 1 Đầu nhọn; 2 Ống trong; 3 Đâu phun trong:

4 Vòi phun ngoài; 5, Ống ngoài; 6 Đâu nối ống ngoài

của choòng khoan có răng ren

thống nhất Trong một đầu của

choòng khoan đùng vòng cao su @16mm kiểu "O" liên kết khít với chiếc choòng khoan khác bằng lỗ ren

Đầu phun lồng đôi là cơ cấu thực hiện phun xạ đồng trục vữa, khí và khoan vào Tại mặt bên của đầu phun có lắp I đến 2 vòi phun, vòi phun khí ở trạng thái vòng, lông ngoài vòi phun vữa cao áp, Khe hé dạng vòng là I - 2mm Căn cứ yêu cầu khoan lỗ, ở đầu dưới của đâu khoan là hình côn tròn hoặc hình dạng khác, dùng thép CT45 chế thành Đâu phun lồng đôi, đem vữa cao áp được chuyển vận từ ống ngoài chuyển thành chuyển vận trong ống đến vòi phun, và lại đem không khí nền được chuyển đến từ ống trong đối thành chuyển vận từ ống ngoài cho đến vời phun khí dạng vòng, tạo thành

phun xạ khí nước đồng trục

36

3 Ong lông ba

Ống lồng ba gồm bộ dẫn dòng, choòng lồng 3 và đầu phun hợp thành Khi phun xạ đầu

phun cần vừa xoay xoắn và nâng, 3 loại môi chất không được chảy nối tiếp và thẩm lậu

trong ống phun, đường ống phải có sức chịu nén và tiết điện cho dòng chảy tương ứng

Sau khi đầu phun cắm vào tâng đất ở độ sâu dự định thì phun dòng để phá vỡ khối đất

Căn cứ vào chủng loại, tính chất, áp lực, lưu lượng và độ an toàn của môi chất chuyển vận

để xác định đường ống chuyển vận cố định của môi chất Đường trục ống của 3 ống có

đường kính khác nhau trùng hợp thành ống phun xoáy lồng 3 Nói chung đường ống ngoài

có tiết điện dòng chảy lớn thì chuyển vận vữa ximăng, dùng ống trong chuyển vận nước trong có áp lực dén hon 20MPa, còn ống giữa chuyển vận không khí nén

Bộ dẫn dòng gồm vỏ ngoài và ống lõi hợp thành Vỏ ngoài là thép CT45 gồm vỏ trên, giữa, dưới, đáy hợp thành, bên trên có 3 chiếc dau nối linh hoạt kiểu kẹp, thông qua ống mềm nối với bơm cao áp, máy nén khí, bơm vữa trung áp Khi tác nghiệp phun xoáy thì ống lõi xoay chuyển, còn vỗ ngoài không động Ống lõi là tổ hợp linh kiện gồm ống trong $30, ống giữa ¿50 và ống ngoài ÿ75 hoặc $90 hợp thành 3 ống lồng, môi chất từ 3

đầu miệng đi vào trong ống lõi, để phòng ngừa chảy nối tiếp và thẩm lậu của 3 loại môi chất, tại phần dưới đầu miệng, đùng vòng cao su tiến hành bít kín kiểu tiếp xúc động Để

đảm bảo cho các vòng cao su ở 3 đầu miệng công tác an toàn, trên đầu miệng có lắp écu nén chật và có nút êcu để điều tiết áp lực Giữa vỏ trên và vỏ giữa, vỏ giữa và vỏ dưới, vô dưới và vỏ day có lắp vòng cao su hình "O" tiến hành bít kín tĩnh Phần đáy ống lõi liên kết với choòng khoan lồng 3 hơn nữa lại chuyển động theo chúng Vì 3 đường ống chuyển vận môi chất khác nhau do đó đường thông ở các đầu miệng ống lõi có hình thức khác nhau Đường thông của ống ngoài là 4 lỗ rãnh hình cung dài, để tránh sự lắng đọng dung dịch vữa làm tắc Đầu miệng ống giữa là lỗ tran 614mm

33 (92

Hình 1.25: Kết cấu bộ dẫn dòng ống phun xoáy lông ba kiểu 301

1 Vong treo; 2 Êcu; 3 Đâu nối kiểu kẹp; 4 Vòng bít hình "O"; 5 Vỏ trên; 6 Vỏ giữa;

7 Ong trong; § Vỏ dưới; 9 Êcu ép; 10 Vỏ đáy; 11 Ổ đỡ hướng tâm; 12 Ổ đỡ lực đẩy;

13, Day nap; 14 Vong cao su "O" $19; 15 Vong cao su "O" È38; 16 Êcu ép;

17 Vòng cao su "V"; 18 Vòng đỡ; 19 Êcu ép; 20 Vòng cao su "O"; 21 Vòng đỡ,

22 Vòng cao su "V"; 23 Vòng cố định; 24 Vòng cao su “O"; 25 Vòng đỡ; 26 Vòng cao

sụ "Y"; 27 Bộ định vị; 28 Vòng chắn; 29 Ren; 30 Vòng chắn; 31 Vòng định vị

37

1 2 3 4 § 6 7 8 12,13

61

Hình 1.26: Kết cấu choòng khoan lông ba kiểu 301

1 Bu; 2 Ong trong; 3 Ong giữa; 4 Ống ngoài; 5 Thép dẹt; 6 Đầu nối;

7 Đầu nối ống ngoài; 8 Đầu nối ống trong; 9 Vít định vị; 10 Vòng chấn;

11: Vòng bít hình "O"; 12 Vòng chấn; 13 Vòng bít hình "O“

Tại miệng ra của ống lõi được nối với choòng khoan lông 3 bằng đầu nối êcu (rong, giữa ống lõi và miệng ra của ống giữa dùng vòng cao su hình "O" tiến hành bít kín kiểu tiếp xúc tĩnh, ống ngoài dùng ren tiến hành bít kín Để nâng cao tính linh hoạt trong xoay chuyển của ống lõi, ở giữa vỏ ngoài và ống lõi có lắp một 6 do hướng tâm và một

chiếc ổ đỡ lực đẩy đơn hướng

Trên đỉnh bộ dẫn dòng ống lồng 3 có lắp vòng treo và ren hình chữ nhật $50mm, có

thể dùng máy tời để cầu nâng, cũng có thể dùng cho bộ chấn động của khoan chấn động

Trên choòng khoan lồng 3 có nối bộ đẫn dòng, dưới nối đầu phun, tiết diện lưu thông,

cu hãm, bít kín v.v phải duy trì thống nhất Choòng khoan lồng 3 gồm ống trong $18, ống giữa $40 và ống ngoai $75 hop thanh, đường trục trùng hợp Để đảm bảo cho cơ cấu truyền động xoay xoắn dẫn động choòng khoan xoay liên tục, tại bể mặt ống ngoài có hàn nối 2 thanh thép dẹt 30mm x 4mm Miệng vào của choòng khoan là đầu nối ren

trong kiểu chỉnh thể và nối với một cán choòng khác có miệng ra là đầu nối nội công,

ống trong, ống giữa dùng vòng cao su hình "O" tiến hành bít kín kiểu tiếp xúc, ống ngoài dùng ren tiến hành bít kín Mỗi chiếc choòng khoan nặng 38kg, độ dài hữu hiệu là 2500mm (mang ren écu 2540mm)

Đâu phun lồng 3 là cơ cấu đồng trục thực hiện phun nước khí và phụt vữa vào, phía trên nối choòng khoan lồng 3, là cấu kiện của phần đáy cuối cùng của ống phun xoáy lồng 3 Đâu phun lông 3 gồm ống lõi, vòi phun và đầu khoan hợp thành, phân thành dạng miệng phẳng và dạng hình côn tròn Trên đầu đều có lấp 1 ~ 2 nhóm vòi phun đồng trục để thực hiện phun dòng ngang nước khí, mỗi nhóm vòi phun trên thực tế gồm

2 vòi phun cấu thành, vòi phun dong khí là đạng vòng, bọc ở bên ngoài của vòi phun nước cao áp, khe hở đó là 1,0 ~ 2/0mm Khi chế tạo đầu phun phải duy trì sự tring hop của đường trục vòi phun nước cao 4p ống trong và vòi phun đòng khí ống giữa, nếu không duy trì được, sẽ ảnh hưởng tới hiệu quả phun xạ đồng trục nước khí Do đó yêu 38

cầu sau khi hoàn thành hàn nối lắp ráp tổ hợp ren bệ vòi của vòi phun nước cao áp và vòi phun dòng khí ống giữa, thì phải gia công một lần là xong

Vì vòi phun phụt nước cao áp nước sạch, nên ma sát rất nhỏ, vì thế vật liệu chế tạo có thể dùng thép cacbon vừa gia công xong xử lí nhiệt Động cứng HRC > 45

2

120 3 456 7

Hình 1.27: Kết cấu đầu phun hình côn tròn

1 Đầu nối; 2 "Tổng thành ống trong; 3 Vòi phun ống trong; 4 Vòi phun ống giữa;

5 Ống ngoài; 6 Tổng thành ống giữa; 7 Đầu khoan hình côn; 8 Bệ vòi phun trong

Đầu phun hình côn tròn và đầu

miệng phun bằng là chỉ hình dạng

đầu khoan và vị trí lỗ phun vữa

không giống nhau, còn kết cấu bên

trong hoàn toàn như nhau Lỗ phun

vữa đầu khoan hình côn nhọn ở nơi

đưới vòi phun 14mm, hướng phun xạ

và hướng phun nước khí làm thành

180”, ngoài ra trên đầu côn tròn có

đặt ống phun vữa ÿ6mm, để khi

khoan dùng phun nước Lỗ phun vữa

của đầu phun miệng bằng ở phía dưới

đâu khoan, hướng phun xạ thống

nhất với đường trục choòng khoan

Trên đầu khoan miệng phẳng có các

470

Hình 1.28: Kết cấu đầu phun miệng phẳng

1 Đâu nối; 2 Tổng thành ống trong; 3 Vòi phun ống trong; 4 Vòi phun ống giữa; 5 Ống ngoài; 6 Tổng thành ống giữa; 7 Thanh hợp kim; 8 Vòng bít hình "O"

viên hợp kim, khi lỗ khoan bị sụt hoặc trong địa tầng có vỉa kẹp cứng, dùng loại đầu khoan này khoan vào các lớp đất thường có hiệu quả khá tốt

4 Ống lâng nhiêu ống

Công năng của ống lồng nhiều ống không những để chuyển vận nước cao áp, mà

đồng thời còn muốn đưa đất đá phun tới lên mặt đất Do đó, đường kính ngoài của ống tương đối lớn, đạt đến 300mm Nó gồm bộ dẫn dòng, choòng khoan và đầu phun hợp thành Phía trên vời phun bố trí bộ cảm biến siêu âm, đường dây cáp lắp trong ống lồng

39

3 Vòi phun

Vòi phun được lắp ở mặt bên đầu phun, là cơ cấu đem dung dịch có áp do máy bơm cao áp chuyển đến hoán chuyển thành dòng phun có động năng cao nhất, đường trục vòi

làm với đường trục choòng khoan một góc 90” hoặc 120” Căn cứ lí thuyết động lực học

chất lỏng, thì độ lớn của lực xung kích dòng phun phá hoại khối đất tỉ lệ bình phương với vận tốc dòng, tuy nhiên độ lớn vận tốc đồng ngoài có quan hệ với áp lực của dòng chất lỏng trước vòi phun ra, thì kết cấu vòi phun cũng ảnh hưởng rất lớn tới đặc tính dòng phun Bình thường có 3 loại như hình trụ tròn, hình côn tròn thu thót và hình tuyến Nói chung thường sử dụng vòi phun hình côn tròn thu thót lại, đặc tính dòng phun của vòi phun hình tuyến là tốt nhất, nhưng loại vòi phun này khó gia công, trong thực tế dùng rất ít

AX

a Ae eee

KO Hình trụ tron Hình côn tròn Hình dòng tuyến

Ngoài việc hình đạng vòi phun ảnh hưởng

tới đặc tính phun xạ ra, thì góc côn tròn trong

vòi phun cũng ảnh hưởng rất rõ nét đối với

dòng phun Thực nghiệm cho thấy: khi góc côn

tròn 8 = 13" - 14”, lưu lượng bị tổn thất rất nhỏ,

vận tốc vòi phun tương đối lớn

Trong ứng dụng thực tế ở miệng vào của vòi

phun hình côn tròn đã làm tăng thêm góc cung

tròn ¿ tiệm biến của hình miệng loa, làm cho

nó càng tiếp cận với vòi phun hình tuyến, ở đầu

ra đã tăng thêm một đoạn lỗ dẫn đòng hình trụ tròn, qua thực nghiệm, thấy tính thu gọn của dòng phun tương đối tốt

+-~=‡ Ì- - 4-

c0 cử MS @ se

Hướng ngang Chúc xuống Góc kẹp Góc kẹp 90° 4 mũi phun

Hình 1.30: Kết cấu phun xạ ứng dụng trong thực tế

Hình 1.31: Các hình thức đâu phun 40