Ebook chỉ dẫn kĩ thuật thi công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi phần 1

đã thi công được một s ố cồng ĩrìnìi vói chất lượng n^ày càng được đảm bảo tốt hơn.Tuy nhiên, đê không ngừng nâng cao chất lượng cọc khoan nhồi, cần thiết phải tổng kết, rút kinh nghiệm

GS TS NGUYỄN VĂN QUẢNG

LÒI GIÓI T H IỆ U

Công tác xây dựng có mộ! vị trí quan trọng trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.

Những năm gần đây vả irong tương lai công tác xây dựnữ, đã, đang và sẽ phát triển rất nhanh Có thê nói cả nước là một dại công trường Các côn<ị trĩnh xây dựng có quy mô lồn, nhiêu nhà cao íâng xây dựn^ trong các đô thị đôns, dân cư đòi hỏi phải cỏ k ĩ thuật xây dựng nền móng thích hợp và hiện đại Một s ố k ĩ thuật nền móng đó đã được sử dụng rộng rãi ỏ nước la như cọc khoan nhôi, cọc burét, tường trong đất, neo trong đất v.v

Các công ti nổi tiếng của nước ngoài Bachy-Solelanche (Pháp), Rodỉo (Ý) đã thỉ công ở Thành p h ố HÒ Chí Minh

vù Hà Nội nhiều cọc khoan nhồi cố dường kính từ l,00m đến 1,50m sâu đến 50m, cọc Barét có kích thước 0,60

X 3,00 đến 1,20 X 6,00m sâu tói 55m, tường trong đất có chiều dày từ 0,ó0m đến 1,00m sâu tới 40m Các công ty của nưâc ngoài có thiết bị đòng hộ, hiện đại, tay nghề cao, nhiều kinh nghiệm nên chất lượng thi công thường đám bảo tốt.

Một sô công ty trong nước cũng đã mạnh dạn đầu tư, mua sắm írang thiếí hị thi công cọc khoan nhồi và cũng

đã thi công được một s ố cồng ĩrìnìi vói chất lượng n^ày càng được đảm bảo tốt hơn.

Tuy nhiên, đê không ngừng nâng cao chất lượng cọc khoan nhồi, cần thiết phải tổng kết, rút kinh nghiệm và ban hành quy trình hoặc chỉ dẫn k ĩ thuật thi công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi càng sâm càng tốt.

Một nhóm chuyên gia dưới sự chỉ đạo của Giáo sư, tiến sĩ Nguyễn Văn Quảng đã biên soạn cuốn "Chỉ dãn kĩ thuật thi công vâ kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi".

D ể phục vụ nhu câu cấp thiết của thực tế sản xuất, xây dựng, chúng tôi xin giói thiệu cùng bạn dọc cuốn sách này.

Mong rằng cuốn sách chỉ dẩn k ĩ thuật sẽ có ích cho các cán hộ quản lí k ĩ ihuậí, các chuyên gia, kĩ sư và công nhân trong công tác xây dựng nền móng công trình trên phạm vi toàn quốc.

GS P T S N G U Y Ễ N H Ữ U DŨNG

VU T R Ư Ở N G VU K H C N -B Ồ XÂ Y DƯNG

LÒI NÓI Đ Ầ U

Hiện nay công nghệ thi công cọc khoan nhôi đang được

áp dụng tương đối p h ổ biến ỏ nưốc ta Các kĩ sư và công nhân đang rất cần có quy trình hoặc chỉ dẫn k ĩ thuật thỉ công cọc khoan nhồi Việc kiêm tra đê đánh giá chất lượng cọc khoan nhôi cũng rất càn thiết Do đó Bộ Xây dựng đã giao nhiệm vụ nghiên cứu, hiên soạn cuốn "Chỉ dẫn k ĩ thuật thỉ công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi" cho một tổ chuyên gia dưói sự chỉ đạo của GS.TS Nguyễn Văn Quảng Tổ chuyên gia gằm có PTS Phạm Khắc Hiên, PTS Nguyễn Đức Toàn , KS Trịnh Hoà Linh (Bộ Xây dựng), PTS Nguyễn Hữu Đẩu, KS Trân Như Vang (Bộ Giao thông vận tải) và KS Nguyễn Xuân Lương (Bộ Công nghiệp) Nội dung của cuốn Chỉ dẫn k ĩ thuật thi công và kiêm tra chấí lượng cọc khoan nhồi" bao gồm :

1 Khái niệm về các loại cọc nhồi.

lĩ Thi công cọc khoan nhôi.

/// Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi.

IV Các dạng hư hỏng và phương pháp sửa chửa cọc khoan nhồi.

Những tài liệu iham khảo chủ yếu :

1 Les pieux ịorés (của LCPC và SETRA - Pháp, l'')78).

2 Thi công cọc khoan nhồi (của Viện Kỉioa học công nghệ Xây dựng, do PGS PTS Ngiiyễn Bá Kê chủ hiên, ]Q97).

3 Nền và móng các câng trình dân dụng và công Hị^hiệp (của GS.TS Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Hữu Kháng,

KS Vông Dinh Chất, NXBXD, 1996).

Do công nghệ íhi công cọc khoan nhồi rât đa dạng và luôn luôn dược cải tiến, nên không thê viết chỉ dân kĩ thuật cho từng loại máy, mả chỉ nêu những nguyên lắc chung Các thiết bị kiểm tra chất lượng cọc nhồỉ, tuy ỏ thị tníờng Việt Nam hãy còn ứ chủn^ loại, nhưng các lác Ịịiả cũng đã giới thiệu tương đối đầy đù các cliủnẹ loại thường dùng ỏ th ế giói và ờ nước ta.

Nhà xuât bản Xây dựng xin trân trọng giỏi thiệu với bạn đ ọc cuốn sách này, nhằm cung cấp thêm tư liệu đê các nhà nghiên cứu, ứng dụng góp phàn dẩy nhanh và nâng cao chất lượng trong lĩnh vực thi cóng cọc kh oan nhồi.

Chúng tôi mong nhận được các ý kiến đóng góp của bạn đọc đê lần in sau được hoán chỉnh hơn.

NHÀ X U Ấ T BẤN XÂY D ự N G

I KHÁI NIỆM VÊ CÁC LOẠI • • cọc • NHồl

1 CÁC DẠNG KHÁC NHAU CỦA c ọ c T H I CÔNG TẠI CHỐ

Thông thường các loại móng cọc được sử dụng khi xây dựng công trình trên nền đất yếu Khi thi công các công trìiửi xen cấy hoặc công trình có tải trọng lớn thì người ta thường sử dụng cọc thi công tại chỗ - Cọc nhồi

và chiều dài cọc có thể 50 đến 60m Cọc Barét còn có thể thi công theo các tiết diện bất kì (như hình I - 1).

1.1.2 Dung dịch

Dung dịch trong lỗ khoan là một hỗn hợp chất keo, không hòa tan, gốc bentonít, thường xuyên được sử dụng trong kĩ thuật cọc khoan để giữ vững vách lỗ khoan

1.1.3 Lông cốt thép

Là tập hợp các cốt thép dọc và cốt thép ngang, tạo thành cốt thép cọc, được gia công, vận chuyển và đạt vào

vị trí trước khi đổ bê tông cọc

1.1.4 Cái nạo hay van

Dụng cụ hình ống được trang bị một nắp van để việc hót đất được tăng nhanh sau khi khoan

1.1.5 Dào sâu

Đào sâu là một thao tác dựa vào việc đặt cho công trình một phần tử cứng (cọc, cọc ván, ống ) bằng cách nén,đóng hoặc hạ xuống bằng cách thả rơi ỏ đây có thể kết hợp với khái niệin về đào đất

1.1.6 Khoan, đào

Là việc thực hiện lấy đất ra để được một lỗ hình trụ Khi thi công cọc barét hoặc làm tường trong đất thì dùng dụng cụ đào (loại gàu ngoạm)

1.1.7 Kelly hoặc thành Kelly

Là một ống kim loại tiết diện hình đa giác thoải côn hoặc không thoải có thể truyền cho thiết bị khoan một lực

ấn (nén xuống) phía trước hoặc xoay

1.1.8 Hạ (thả) xuống

Là một quá trình đào sâu dựa vào việc phun nước hoặc dung dịch dưới áp lực trên các phần tử nằm dưới sâu Đó cũng là quá trình khoan trong đát mềm

1.1.11 Sự tiêu thụ quá mức của bê tông

Có sự tiêu thụ quá mức trong khi đổ bê tông với khối lượng bê tông sử dụng lớn hơn thể tích lỗ khoan tính toán với đường kính lí thuyết Người ta có thể xác nhận sự tiêu thụ quá mức ở khoảng 10 - 20% là chấp nhận được Mặt khác nếu tiêu thụ quá mức, lớn hơn 20% được coi như bất bình thường Do vậy cần phải nghiên cứu các nguyên nhân

và tìm cách khắc phục cho các cọc thi công tiếp theo

1.1.12 Lưỡi khoan :

Mũi khoan xoắn ốc xoay nhờ vào lí thuyết của Archimede

1.1.13 Lưới khoan m ỏ rộng (gàu)

Là dụng cụ khoan làm việc xoay tròn Bao gồm phần ngoài 2 lưỡi nạo đất V ật liệu đào được gom lại trong thân dụng cụ khoan và đóng lại, khi nâng lên sẽ xả đất ra,

1.1.14 Dập

Là dụng cụ làm việc theo nguyên lí rơi tự do, đập đi đập lại vào những lớp vỉa rắn, làm tan rã lớp đá này

1.1.15 Dào bằng ben (Hammerựah)

Là một ben nặng làm việc bằng sự va đập, dẫn hướng bằng một ống vách (nguyên lí benoto)

1.1.16 Đào xoay

Là m ột dụng cụ bị các bánh xe răng hoặc lưỡi làm việc xoay kết hợp với quá trình khoan do sự tuần hoàn đảo - nghịch

1.1.17 Ống dẫn (đô bê tông)

Là một ống cấu tạo từ các phần tử dùng cho việc đổ

bê tông, phía trên lắp một cấu tạo dạng phễu hoặc một nhánh trực tiếp vào máy bơm bê tông

1.1.18 Ong tạm, vỏ bọc, ống bao ngoài và ống đô lại

Cọc có thể được thi công nhờ ống vách được thu hồi

ại hay còn gọi là ống tạm Ong ở đây không chỉ là một phương tiện thi công mà các nhà thầu dự tính sử dụng nhiều lần vì ống bằng thép có chiều dày thành 1 2cm loặc hơn M ặt khác đôi khi rất cần thiết đặt ống giữa

bê tông và đất một vỏ bảo vệ, được đặt sau khi khoan hoặc được sử dụng như một ống vách Người ta gợi vỏ

bọc nếu ống bằng thép có chiều dày thành nhỏ (một vài mm) hoặc bằng vật liệu khác (chất dẻo, sợi tổng hợp ) và ống lồng khi là một ống cứng có chiều dày thành 7 - 15mm.

1.I.Ị9 Tạo khuôn hay ống dẫn

Phần tử của ống thép hoặc ống bê tông, đôi khi được gấp một mép, đặt tại đầu ống khoan lỗ để tránh sự sụt lở

bề mặt và dặt dẫn hướng cho thiết bị ở trên những mét đầu cọc Trong trường hợp cọc - barét người ta cũng sử dụng các tường con dẫn hướng, tương tự như vách đúc theo khuôn

1.2 Cọc thi công tại chỗ bằng nén đất (ép đất)

Là Iihững cọc có đường kính dưới 70cm (thường khoảng 50cm), bê tông được đổ vào một ống thép bịt đáy, đặt tại chỗ bằng cách đóng và được thu lại sau khi đổ bê tông

Đã xuất hiện rất nhiều phương pháp (Pranki, Express, Paumelle, Vibro, Alpha, Trindel ) khác nhau nhưng đều

do hệ ống bịt đáy (nút bê tông khô, đầu bịt kim loại hay

bê tông, mũi đặc biệt được lấy lại, bản thép để lại), bằng cách đặt trong công trình và làm đặc bê tông (bê tông khô iên hồi, bê tông dẻo để đổ hoặc chảy trong ống đổ bê tông )

Có những trường hợp không đặt tại chỗ lồng cốt thép

đủ chiều dài cọc - tùy theo cách chịu lực của cọc Thí dụ dii cọc chỉ chịu nén thì không cần thiết phải bố trí cốt thép suốt chiều dài cọc, nhưng khi cọc vừa chịu nén vừa chịu uốn thì cần thiết phải có cốt thép suốt chiều dài cọc

1.3 Cọc thi công tại chỗ bằng cách đào đất hí)ặc cọc khoan

i 1

1 1 n

Hình 1-2 : Các p h ư ơ n g p h á p thi công cọc khoan nhồi

bằng ống d ó n g dược thu hòi lại.

và đổ bêtông chiếm chỗ đất đã lấy ra khi đào hoặc khoan Các cọc này khác với các cọc đã nêu trước đây chủ yếu là cách thức thi công, đất thực tế không "bị nén".

1.3.2.1 Khoan tạo lỗ nhò ống khoan được thu hồi lại

Phương pháp này thường dùng để thi công các cọc có dạng hình trụ thông thường

Sử dụng ống khoan để có thể thu hồi lại là thích hợp

do bởi các lớp đất kém ổn định, đất mới bồi, đát vụn yếu, đất sụt lở ở mái dốc, có dòng nước ngầm chảy thường xuyên, đất bụi và nhâo (Ví dụ bùn yếu) vùng các-tơ hoặc thạch cao có hiệu suất không chắc chắn về ổn định của thành lỗ khoan khi không có ống vách

Chúng ta lưu ý rằng đôi khi trong một vài trường hợp đất di động (cát pha bão hòa nước, bùn yếu), khi ấn ổng

và nhất là rút ống vách có thể tự nó bị sụt, năng lượng nâng máy không đủ, nên thông thường chỉ sử dụng cọc dài trung bình trong đất (lón nhất 15 ^ 20m)

Đối với thiết bị khoan chuyên dụng không có mũi dẫn hướng thường dùng cho đất loại cứng, dẻo cứng

Ong khoan hở mũi được cấu thành từ các bộ phận bằng thép, có chiều dài thay đổi, bắt vít, hàn hoặc đóng chốt để iên kết các bộ phận với nhau, dần dần tùy theo độ sâu ngập trong đát ố n g cần phải có độ dày đủ (tối thiểu L cm) để tạo độ cứng, không biến dạng dưới lực tác động trong suốt thời gian thi công và khoan Trong một vài trường hợp đáy ống khoan được trang bị bằng choòng sắt

để sử dụng khi lớp đất đá cứng cần phải xuyên qua (đỏ là trường hợp của phương pháp Benoto)

Ống khoan có thể dần dần hạ xuống hoặc nâng lên tùy theo sự tiến triển tuần tự của thiết bị khoan

a) Ống khoan xuống dần dần tùy theo mức độ khoan

Ong được đưa xuống theo thiết bị khoan khi các đặc trưng của đất cho phép (đát ít chặt) Phương pháp này thông thường được sử dụng đối với đất yếu

Đối với dất cứng hoặc bao gồm các khối, tảng nhất thiết phải sử dụng máy khoan để đào ố n g khoan được

ấn xuống do cào rạch, đôi khi phải dựa vào tác động của việc đập nhẹ (Ví dụ với thiết bị khoan của phương pháp khoan nạo) hoặc lắc ống khoan (phương pháp Benoto)

b) Ống khoan xuống trực tiếp do trọng lượng bản thân của nó

Phương pháp này cho phép phân biệt các công đoạn đặt ống tại chỗ và lấy lên các đất đào, tránh mát thời gian (đôi khi rất lớn) và giữ cố định của hệ khoan

Kĩ thuật này được áp dụng cho đất trung bình, đất đào được lấy lên trong 1 lần Đôi khi thao tác này phải thực hiện trong nhiều giai đoạn để xuyên qua lớp đát hoặc các tảng đá mà tại đó chiều sâu cọc đã định

Các ống khoan được đưa xuống sâu thông thường bằng dioan rung Phương pháp này khá tốt, thỏa mãn với các oại đất vụn yếu Có thể đóng ống khoan nhờ các búa thủy

ực hoặc búa Diesel đối với tát cả các tính chất của đất Toàn bộ các thiết bị sử dụng khá đa dạng Các phương tiện khác đôi khi cũng được sử dụng (kích ép ấn sâu) nhưng việc sử dụng hạn hữu chỉ cho trường hợp đặc biệt

1.3.2.2 Khoan không cần ống

Trong loại thứ 2 này, cần phân biệt cọc khoan "dưới dung dịch" đặc biệt không chống vách lỗ khoan, nghĩa là thông thường khoan không nước (khoan khô) hoặc ngoại

ê dưới nước sach

a) Cọc khoan barét (dưôi dung dịch)

Loại cọc này, trong thi công khoan, suốt cả quá trình vách đào được giữ vững bằng dung dịch bentonit cấp liên tục

Sử dụng phương pháp này phải thỏa mãn 2 điều kiện :

- Giữ vững vách khoan bằng dung dịch khoan (tạo thành hỗn hỢp, ép thủy lực đủ)

- Không được mất dung dịch nhát là mất đột ngột

Điều kiện thứ nhất luôn luôn phải đáp ứng, nhát là đối với đất mới bồi, không đủ ổn định, đất rất vụn có khả năng chảy (có nguy cơ co hẹp tiết diện cọc) những đất sụt lở,

ổn định kém, hoặc trên các cọc bị đẩy nổi do độ chắc của đát không giữ được khi đất bị vụn rời và sụt lở Lúc đó cần thiết phải sử dụng phương pháp đào

Điều kiện thứ hai áp dụng chủ yếu cho đá vôi hoặc thạch cao, trong đó sự có mặt của hang các tơ hoặc các túi dvưig dịch hòa tan có thể kéo theo trong khi khoan, sự mất đột ngột dung dịch như vậy sẽ gây nên sự sụt lở nghiêm trọng trong lớp đất phía trên Ngoài ra trong những trường hợp cá biệt, tính thấm của đất thường gặp sẽ trở ngại khi

sử dụng phương pháp thi công này Đặc biệt đối với đất rất thấm, độ thám trung bình cao từ 10'^ đến 10“ W s (sự tiêu hao chủ yếu của dung dịch)

Phương pháp có hiệu quả đối với đất ngậm nước tự do hoặc cưỡng bức, đảm bảo cao độ dung dịch khoan lớn hơn cao độ nước mặt tự do hoặc mực nước dưới đất (ít nhất

là Im)

Khi dòng chảy của nước khá mạnh, sự giữ vững vách lỗ khoan có thể bị đe dọa, cần thiết phải dùng ngay 1 ống bao cọc có thể loại trù’ sự đẩy nổi bê tông tươi.

Hầu như tát cả các loại thiết bi đều tương thích với dung dịch khoan (mũi kim cương hoặc vôníram, khoan, ưỡi nén, gàu ) nhưng thường thì thiết bị này cần phải có thiết bị dẫn hướng ở mũi để đảm bảo sự tôn trọng các sai

số dự kiến chi đạo

Công tác khoan có thể thực hiện theo :

- Với cách thức cung cấp dung dịch

+Trực tiếp cáp dung dịch bằng bơm đẩy vào các đường dẫn trong thân cọc, được lắp đặt ở khoảng giữa thân

và vách

+ Đổ khi đất đào được thải bằng hút dung dịch ở bên trong đường dẫn của thân qua "cửa - thiết bị" (trường hợp thoan xoay)

- Không có hoặc với ít dung dịch

Dung dịch được rót đơn thuần tại đầu lỗ khoan và thải

ra bằng bơm đến trạm tuần hoàn lại V ì phương pháp đã chấp nhận sự cần thiết dự kiến một trạm sản xuất và tái tạo lại dung dịch hỢp với chu kì tuần hoàn để cung cấp đều đặn trong quá trình khoan

b) Cọc khoan khô

Chủ yếu trong đất dính ở trạng thái dẻo cứng, khoan

có thể thực hiện theo dạng khô dựa vào một thiết bị khá đơn giản (khoan, xẻng có mũi nén) Các thiết bị loại này

có đường kính và kích thước cho tất cả các loại cọc có tiết

diện thông dụng là tròn, vuông, đa giác, hình chữ thập nhưng nó ít đạt chiều sâu quá khoảng 12m.

13.2.3 Phương pháp hỗn hợp

Phương pháp áp dụng khi gặp phải ỉớp trên của đất,

mà sự xuyên qua của khoan không đảm bảo ổn định hoặc cần phải sử dụng một ống vách trong địa hình nước lầy lội, (máy khoan đặt trên một xà lan hoặc đặt trên lớp đất mới bồi) Thao tác khoan không ống, dưới dung dịch betonit nếu các lớp dưới cho phép đạt tôi chiều sâu có thể đạt do việc sử dụng ống vách

2 ƯU DIỂM VÀ NHƯỢC DIỂM CỦA CẤC LOẠI c ọ c NHỒl :

Những ưu điểm và nhược điểm dưới đây được nêu một cách khái quát ;

2.1 Cọc thi công tại ch() bằng nén (ép) đất

* ưu điểm :

- Thi công nhanh ;

- Tiếp xúc tốt giữa mũi cọc và đất ;

- Bê tông đổ khô ;

- Khả năng đặt mũi cọc vào các lớp đất dự kiến

dễ dàng ;

- Tính sạch sẽ của công trường ;

- Đánh giá khả năng chịu lực của cọc chính xác

* Nhược điểm :

- Có nguy cơ từ chối đối với sự ngàm không đủ, khó xuyên qua lớp đất rắn ;

- Không thích hợp với địa hình đầy hang hốc (các-tơ) ;

- Có nguy cư gây ngtiy hiểm cho các cọc bên cạnh, nghia

à khi bê tông còn non, độ rung động và dịch chuyển khi nén (dóng) cọc ;

- Dường kính lớn tói l,50m và khả năng thi công các

bộ phận théO hìtili dạng kỉiác Iiliau, dủ cứng chống uốii lốt.

- Có khả năng di chuyển qua lớp đất cứng ;

- Kiểm tra chất lượng đất mà cọc khoan đi qua dễ dàng ;

- Thỏa mãn dễ dàng chiều dài cọc

II - THI CÔNG CỌC KHOAN NHồl

1 KHOAN NHỒI ĐƠN GIẦN

Máy khoan cọc nhồi xem ở hình I I - 1

1.1 Các đặc điểm

ỉ.ỉ ỉ. Phương pháp này không dùng ống vách và chi sử dụng trong trường hợp đất nền có đủ độ dính, chặt và nằm trên mực nước ngầm

Ghi chú :

Các thành h ố khoan không cần cỏ sự bảo vệ nào, trừ đoạn đầu tiên Phương pháp này có thê liên quan đến các loại cọc và các harét vói tất cả các kích thưâc Do đỏ việc

áp dụng tương dối hạn chế, vì các loại đất nền làm móng trên cọc [hường ngâm trong nước ngầm Do vậy độ sâu của loại cọc này ít khi vượt quá 20m.

1.1.2 Hố khoan được thi công trong đất nền bằng các thiết bị cơ khí (guồng xoắn, gàu đào ) Việc chủ yếu là phải giữ vững được thành hố khoan Mỗi công trình phải

àm một thí nghiệm khoan thử Tiết diện hố khoan có thể

à tròn (cọc) hoặc có thể là hình dạng bất kì (barét)

Hình ỈL ĩ : Mảy khoan cọc nhồi

Ghi chú :

Trong ỉnlòiĩị^ hợp bị sụt lở, có thê dùng phương pháp thi công khác, nói chung là khoan trong dung dịch sét (hentonite).

1.1.3 Tiến hành thí nghiệm giữ thành hố khoan trước khi khởi công công trình, ở ba hố khoan ngoài khu vực cọc, có đường kính và chiều sâu như những cọc quan trọng nhít, giữ nguyên để theo dõi trong một thời gian T và cho rằíig không có dấu hiệu sụt lở Thời gian T này do người thi công đề nghị và không nên ít hơn 4 giờ Các hố khoan thử này phải được lấp lại ngay để tránh gây ảnh hưởng xấu đến móng gần đó Trong quá trình thi công, chủ trì thiết kế có thể yêu cầu các thí nghiệm bổ sung

Ghi chú :

Ba h ố kiểm ira này thỏa mãn các yêu cầu của phương pháp thỉ công có thê coi như đại diện chung cho cả khu vực Kết quả thí nghiệm chỉ có chê được phép sử dụng trong một khu vực xác định, vì trong đo đạc và khảo sát có các hạn

ch ế về sự hiểu biết.

Thời gian T lớn cho ta một thòi hạn đê thi công công trình hoặc đê chờ đợi bê tông Nhưng đối vói một s ố loại đất nền trương nỏ có thê cằn thiết phải hạn c h ế thòi gian T nãy Việc lấp lại các h ố thử này thường được thực hiện bằng chính vật liệu đã đào lên hoặc bằng xi măng trộn đất.

1.1 4. Việc đổ bê tông phải làm xong trong một thời gian ^ T/2 kể từ sau khi kết thúc việc khoan tao lỗ

Ghi chú :

Tỉiông thường, cọc được thi công vả hoán thành ít hơn 1

ca làm việc Vì vậy, phải tạo các điều kiện d ễ thực hiện, nhất

Khi cọc không bố trí cốt thép thì có thể đặt những thành thép chờ cấy vào bê tông tươi Nếu loại đát nền không cho phép làm đầu cọc hình trụ thì phải đặt thép chờ để xác định tim cọc ; các thép chờ này đặt để định vị trục khuôn đầu cọc, với số lượng là 4 thanh dài 2m và có đường kính tối thiểu là 12 mm, chúng được đặt ở 4 góc của hình vuông có tâm là trục của cọc và cạnh bằng 0,5 lần đường kính của cọc

Ghi chú :

Cọc chi chịu nén : dùng các íhốp chờ dê giữ vị trí của cọc được xác định trong nên dât, cho lỏi khi hê tông đã đủ khả năng chịu lực.

Các thép chờ này có thê chỉ được định vị trí chính xác khi bê tông được san plĩẳng ít nhất 1 m dưới mặt bầng của nơi thao tác.

2 Các cọc chịu các lực uốn, các cọc xiên và các cọc chịu kéo thì phải đặt cốt thép trên suốt chiều dài cọc

3 Lồng cốt thép (xem hình I I - 2)

Các lồng cốt thép của cọc được cấu tạo bằng các cốt thép dọc phân bố theo dạng hình trụ, gắn chặt xung quanh với các thép đai vòng hoặc đai xoắn ốc Chiều dài lồng cốt thép cho phép đủ liên kết chính xác với kết cáu phù hợp với số liệu của đồ án thiết kế

Số lượng cốt thép dọc của cọc tối thiểu là 5 thanh và đường kính không nhỏ hơn 12 mm Tiết diện tổng cộng

Hình II 2 : L ò n g cốt thép

cùa cốt thép tối thiểu phải bằng 0,5% tiết diện cọc nếu tiết diện này <0,5m^.

Ghi chú :

Lông cốt thép được dự kiến trên toàn bộ chiêu dài cọc

đ ê ^iữ vị trí chính xác khi đ ổ bê tông.

’^ếu tiết diện danh nghĩa cọc trong khoảng từ 0,5 Im^ thì tiết diện tối thiểu của toàn bộ cốt thép lấy đúng bằng

0,25% tiết diện cọc

Khoảng cách các cốt đai hoặc bước đai xoắn ốc ^ 35cin

Khoảng cách tối thiểu giữa các thar’’' <-.hép đứng

à lOcm

Lồng cốt thép được gắn với lồng đáy để tránh cho lồng

bị trồi lên trong lúc thi công

Đối với các barét, các quy định cấu tạo cũng áp dụng theo nguyên tắc trên, các cốt đai vòng hoặc đai xoắn ốc được thay thế bằng các loại khung Cần bố trí thêm các thanh xiên vào các lồng cốt thép để đảm bảo độ cứng trong

úc vận chuyển

Ghi chú :

a) Đê tính đến tác dụng của thép, các cốt dọc nói chung

là loại cốt thép có độ hám dính cao, các cốt ngang là loại cốt tròn trơn hằng thép mềm, trìl trường hợp đặc biệt có xét đến lực cắt Dường kính các cốt ngang căn cứ vảo các đường kính cốt dọc vá thông thường chọn từ 8 ^ 6mm Dối vối các cốt dọc, các đường kính được dùng thông dụng nhất từ

b) Trong trường hợp cốt thép b ố trí trên tiết diện tròn, các thép dọc được phân b ố đêu trên chu vi, ngay cả khi cúc mômen uốn có hướng lón hơn : người ta tránh gây ra trường hỢp bất lợi do cốt dọc gây ra hiện tượng xoắn của lông cốt thép khi c h ế tạo, khi đặt vào vị trí hoặc trong lúc đô b ê tông Trong trường hợp các cọc chịu uốn, lằng cốt thép có thê không có cùng một cấu tạo từ trên xuống d ư ó i: s ố lượng cốt thép hoặc đường kính cốt thép có thê thay đổi theo chiều dài cọc tùy theo nội lực dự kiến trước Thường xảy ra, chủ yếu

là các khúc giữa của lông sẽ chịu ngược lại do sự nânẹ lên trong lúc đ ổ bê tông : đối vói cọc tiết diện tròn, các khúc này

b ao gồm ử nhất là 3 thanh có diện tích tổng cộng tối thiêu

là 5cm^ và có một cái cữ không có vòng xoắn.

c) Tại ví trí nối giữa hai khúc của lòng cối thép, có các cốt thép dọc bị chập đôi Khoảng cách nhỏ nhất giữa các cặp cốt thép trong trường hợp thông thường là 10 cni Nếu khoảng cách này không được tôn trọng, người ta p h ải có nghiên cứu đặc biệt về kích thưóc các cốt liệu và tính dẻo của bê tông trong quá trình đ ổ bê tông, nhằm làm cho các cốt thép được bao bọc trực tiếp m ặc dù khoảng cách giữa các cặp cốt thép rất ít.

d) Các ống thăm dò khuyết tật bằng âm thanh, các ống phun , nói chung được xác định theo chiều dài các cổt thép dọc, không được làm ảnh hưởng xấu đến việc đô b ê tông e) Lông đáy là bệ của lồng cốt thép, được thiết k ê sao cho không gây trỏ ngại đến sự hoạt động của ống đô hê tông f) Ngoài việc đặt một lồng đáy của khung cốt thép, cần

có các biện pháp sau đây đ ể chống lại lông cốt thép bị trôi lên :

- Giảm đưòng kính trong của lông cốt thép, nhưng điêu

d ó lam íáníỊ thêm liếí diện nqanẹ của các thanh thép đứng dôi vôi các cọc chịu uốn.

- Cải tiến tính dẻo của hê lông thông qua thay đôi cấp phối hạt, liêu lượng xi măng, nhiệt độ xi măng vả cốt liệu,

sử dụng

Ghi chú :

a) Chiều dài tối đa của các cốt thép được cung cấp ít khi vượt quá 15m vĩ vậy, các lồng cốt thép của cọc có chiều dài lỏn phải phân thành các đoạn, dược ghép nối tại công

í rường khi đưa thép vào trong lỗ khoan, (xem hĩnh II.3) h) Trong các íníờng hợp thông thường, nối ghép giữa 2 doạn cốt thép đê d ễ vận chuyên và đô hê tông Nó có thê dảm bảo bằng các điểm hàn điện, siết bằng cáp, nối buộc Tính liên íục của nội lực của cọc trong lúc làm việc không dược hảo đảm hỏi các Hên kết tạm thòi khi vận chuyển, nhưng bởi phần nối chồníỊ lên nhau của cốt thép trên một chiều đài ít nhấi hằn^ "chiều dcìi dính bám cằn thiết" Vùng nối chồng dược vây quanlì hỏi các cữ hoặc vánh đai đê cân hằng các lực tránh làm võ hê tông.

Hình II.3 : Tổ hợp và đ ư a lòng cốt thép uào lỗ khoan

c) Trong các tnlờng hợp đặc biệt, chủ yếu là khi cọc chịu nhô hoặc phân nối giữa các đoạn của cốt thép trong lồng phải chịu lực kéo tương đương vối lực kéo cho phép trong tiết diện cốt thép Khi ấy người thiết k ế cần dự kiến đoạn nối cốt thép vói nhau trong các phần nối của lông hằng cách hàn điện, măng sông và người thì cồng cằn xác định các biện

pháp có hiệu quà nhât dê chịu các lực kéo đã xác định trong tính íoán.

5 Chiều dày bê tông bao quanh cốt thép ít nhát là 7cm ỉ)ề đạt yêu cầu này phải đặt các đệm định vị lên cốt thép Các thanh đệm định vị này phải có khả năng chống ăn mòn ít nhất bằng bê tông

Ghi chú :

Các đệm định vị (con kê h oặ c trượt) này phải đảm bảo việc hao bọc, phải liếp xúc vối đất vì vậy không nên dùng kim loại d ề bị ăn mòn Các đệm định vị thông thường rộng hơn 8cm Chúng ihưòng bằng hê tỏng và được gắn vào các

vị trí đưỢc xâc dịnlỉ irên íỏng cố! thép (xem hình II.4).

Dôi với các cọc, nói chung người ta dặt các đệm định

vị cách nhau 3m, và có ÍI nhất 3 cái đệm định vị trong ì cao độ Dối vâi các hareí người la chấp nhận dùng khoảng

1 dệm dịnh vị cho 4m^ của diện tích mặt hên.

6 Đường kính ngoải của lồng thép phải lớn hơn 1,25

ần đường kính ngoài của ống đổ bê tông

Hình IL 4 : Các đệm đ ịn h vị lỗng cót thép đ ể có lớp bê tông

bảo vệ cốt thép có chiều dày > 7cm

2 Hàm lượng tối thiểu của xi măng cho Im^ bê tông

là 350Kg

Ghi chú :

Trong ihực tế, người ta thường dùng hàm lượng khoảng

400 Kg cho Im^ bê tông.

3 Việc lựa chọn chất kết dính của bê tông phụ thuộc vào các kết quả phân tích hóa học của nước lấy lên trong đất nền Bê tông có thể được bảo vệ bằng vỏ kim loại

Các diều kiện này nhằm bảo đảm lớp bọc cho cốt thép,

có tính đến các đặc tính của bê tông và các biện pháp thi công.

5 Độ luiu động của bê tông phải được đo bằng mộtdụng cụ thích hợp Nếu dùng phễu hình côn, độ sụt phải nằm trong phạm vi 10 16cm

Ghi chú :

Khi đặt mua bê tông tại các [rung tâm đê đưa đến công trường phải dùng b ê tông có độ lưu động cao (độ sụt đo theo phễu hĩnh côn).

Cho thêm nước trong các xe có bộ phận tự trộn trèn công trường để kéo dài thời gian trộn là rất nguy hiểm và phải xem là một trường hợp đặc biệt Khi có các yêu cầu riêng, nên sử dụng chất phụ gia ninh kết chậm

1.3 Thi công

1.3.1. Các phương pháp dùng để thi công loại cọc có chiều dài xuyên qua hoặc gần tới một lớp đất có mạch nước ngầm đều bị cấm tuyệt đối

Ghi chú :

Các khu vực gằn mạch nước ngầm chảy qua có thổ tạo

ra các điêu kiện thuận lợi cho sự sụt lở h oặc làm giảm áp lực của nền cọc, có thể làm giảm sức chịu tải của cục và làm hỏng bê tông cọc.

Khi trục của một cọc chỉ cách cọc bên cạnh không quá

3 lần đường kính thì việc khoan này chỉ được bắt đầu khi

bê tông của cọc bên cạnh đã ninh kết

Ghi chú :

Thòi gian ninh kết của bê tông nói chung lón hơn 4 giò Thời gian này có thể kéo dài hơn nếu trong bê tông có phụ gia ninh kết chậm.

1.3.2. Việc sử dụng một đoạn ống ở đầu cọc là bắt buộc nhằm loại trừ khả năng sụt lở thành trên miệng hố khoan

Việc rút đoạn ống này phải iàm một cách gọn nhẹ, tránh làm xáo trộn đột ngột mặt bê tông.

Ghi chú :

Doạn ốn^ dầu cọc íiìiní^ cho các cọc có tiếl diện tròn Trong ínlờn^ hợp cọc harél ihì việc có cúc mán^ dẫn hoặc đặt các câu tạo tưdn^ dưdn^ cùa máníỊ dẫu ả írên dầu là căn thiết đ ê tạo ihuận lợi lfii câíiíỊ Các rnániỊ dẫn này cớ ihỗ dược giữ lại hoặc cỏ ilié dược hò di lùy theo lừne; iniòng hợp cụ thê.

ỉ.3.3. Đổ bê tông vào hố kỉioan phải dùng ống đổ để tránh bào thành hố khoan Đáy ống dổ bê tông phải đặt dưới mặt bô tông cỉổ Liii chỗ với khoảng cách chừng Im (Xem hinh 11.5)

Hỉnh ỈỈ.5 : Đ ổ b ẽ tông v à o h ố k h o a n d ò ĩ i q thbí rút d ầ n

ố n g d ổ lẽn theo qu y dỉĩĩỉi