ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG PHẦN THI CÔNG(30%) KHU NHÀ Ở CAO CẤP VIGLACERA TOWER

Tất cả các cột mốc, cọc tim, cao trình chuẩn đều được dịch chuyển ra khỏi phạm vi ảnh hưởng của quá trình thi công và được gửi vào các vị trí cố định có sẵn trong phạm vi không ảnh hưởng

- An toàn vệ sinh môi trường

Giáo viên hướng dẫn : th.s nguyễn văn viên Sinh viên thực hiện : nguyễn thành trung Lớp : 2007X3

CHương 1: giới thiệu công trình

1.1 vị trí xây dựng công trình

Công trình: khu nhà ở cao cấp Viglacera tower thuộc tổ hợp Viglacera

tower được xây dựng tại huyện Từ Liêm- TP Hà Nội

Công trình có 3 tầng hầm và 41 tầng nổi

Công trình được xây dựng trên khu đất trống, không bị giới hạn bởi công trình lân

cận vì vậy thuận lợi cho thi công

Chiều cao từ cốt ± 0,00 đến đỉnh toà nhà là +152.40m

Tầng hầm 1-3 có chiều cao 3.9m, tầng trệt đến tầng 3 có chiều cao 3.9m, tầng điển

hình cao 3.3m

Tầng hầm được thiết kế là khu để xe, tầng 1-4 sử dụng là văn phòng, các phòng

chức năng: thể dục thể thao, hội trường lớn; tầng 5 trở lên là các căn hộ

1.2.2 Phương án kết cấu công trình

Công trình sử dụng kết cấu bê tông cốt thép liền khối Với tầng hầm đến tầng

chuyển sử dụng kết cấu khung bê tông cốt thép kết hợp lõi; tầng 5 trở lên sử dụng kết

cấu vách + lõi; riêng tầng 4 là tầng chuyển hệ kết cấu nên sử dụng hệ dầm chuyển

Kích thước cột có 2 loại kích thước: 800x800mm ( đối với các cột chỉ đỡ 3 tầng

hầm), 1500x1500mm với các cột còn lại

Lõi có kích thước 500x500mm: tầng hầm đến tầng 5

Lõi có kích thước 400x400mm : từ tầng 6 trở lên

Vách có bề dày 400mm chạy dọc theo phương cạnh ngắn của nhà

Ngoài ra, công trình còn sử dụng 1 số vách khác có bề dày 250mm

Kích thước dầm chủ yếu là 1000x500mm

1.2.3 Phương án móng

Sử dụng móng cọc barrette 1.2 x 5m, đài cao 4m để đỡ các cột ,vách có tiết diện

lớn kết với với các móng cọc khoan nhồi đường kính 1000mm đài cao 1m để đỡ các cột

1.3.1.1 Địa tầng

Theo kết quả khảo sát địa chất công trình, địa chất dưới lỗ khoan sâu 65.45m

gồm các lớp đất như sau (tính từ cos ±0.00)

CII

(KPa)

E (MPa)

1.3.2 Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn

Mực nước ngầm ở cốt -6.5m nên không gây ảnh hưởng nhiều đến móng Tuy

nhiên, nếu sử dụng móng cọc, cọc được nối với mối nối nằm dưới mực nước ngầm thì

phải quét bitum phủ kín phần thép của nối nối để tránh mối nối bị ăn mòn trong quá

trình sử dụng Tầng hầm nằm ở cốt -12.3m nên khi thi công cần biện pháp tháo khô hố

móng

1.4 công tác chuẩn bị trước khi thi công

1.4.1 San dọn và bố trí tổng mặt bằng thi công

+ Kiểm tra chỉ giói xây dung

+ Nhận bàn giao mặt bằng xây dung

+ Công việc trước tiên tiến hành dọn dẹp mặt bằng bao gồm chặt cây, phát quang

cỏ và san bằng phẳng, nếu trên mặt bằng có các vũng nước bùn thì tiến hàng san lấp

và bố trí làm các đường tạm cho các máy thi công hoạt động trên công trường

+ Tiến hành làm các trại tạm phục vụ cho việc ăn ở và sinh hoạt của công nhân

trên công trường

+ Lắp đặt hệ thống điện, nước sinh hoạt , nước sản suất phục vụ sinh hoạt và thi

công và không làm cản trở máy móc hoạt động trong quá trình thi công

+ Bố trí các bãi vật liệu lộ thiên, các kho chứa vật liệu phù hợp vói tổng mặt

bằng

+ Tập hợp đầy đủ các tài liệu có liên quan ( kết quả khảo sát địa chất, quy trình

công nghệ…)

+ Chuẩn bị mặt bằng tổ choc thi công, xác định các vị trí tim mốc, hệ trục của

công trình, đường vào và vị trí đặt các thiết bị cơ sở và khu vực gia công thép, kho và

công trình phụ trợ

+ Thiết lập quy trình thi công theo các phương tiện thiết bị sẵn có

+ Lập kế hoach thi công chi tiết, quy định thòi gian cho các bước công tác và sơ

đồ dịch chuyển máy trên hiện trường

+ Chuẩn bị đầy đủ và tập kết các loại vật tư đúng yêu cầu, các thiết bị thí

nghiệm, kiểm tra độ sụt của bê tông, chất lượng gạch, đá cát, ximăng, thép… thiết kế

thành phần cấp phối, vữa , bê tông được sử dụng trong qúa trình xây dung

+ Chống ồn: trong thi công cọc nhồi không gây rung động lớn như cọc đóng

nhưng do sử dụng máy móc thi công có công suất lớn, để giảm bớt tiếng ồn ta cần

đặt các chop hút âm ở chỗ động cơ nổ, giảm bớt các động tác thừa, không để động cơ

chạy vô ích

+ Xử lý các vật kiến trúc ngầm: khi thi công phần ngầm ngoài các vật kiến trúc

đã xác định rõ về kích thước chủng loại, vị trí trên bản vẽ ta còn có thể bắt gặp nhiều

các vật kiến trúc khác như mồ mả … Ta phải kết hợp với các cơ quan choc năng để

giải quyết

1.4.2 Chuẩn bị máy móc và nhân lực thi công

Trước khi khởi công xây dung công trình ta phải chuẩn bị đầy đủ máy móc, thiết bị

và nhân lực thi công tập kêt máy móc trên công trường và phải kiểm tra, chạy thử trước

khi đưa vào sử dụng nhằm đảm bảo an toàn cho người vận hành và không làm ảnh

hưởng, trở ngại đến tiến độ thi công

+ Máy kinh vĩ thuỷ bình phục vụ cho công tác trắc đạc

+ Máy đào đất gầu nghịch

+ Xe vận chuyển đất đá nguyên vật liệu

+ Máy thi công cọc khoan nhồi

+ Máy vận thăng

+ Cần trục tháp

+ Máy cưa, máy cắt, máy hàn, máy uốn sắt thép

+ Hệ thống cốp pha đà giáo định hình

Chuẩn bị đầy đủ nhân lực và bố trí cho công nhân chỗ ăn,ở, sinh hoạt thuận tiện

trên công trường nhằm đảm bảo sức khoẻ cho anh em công nhân để làm việc có năng

suất

Trang bị đầy đủ dụng cụ, thiết bị thi công cho công nhân

Một công tác không thể thiếu là làm tốt công tác tư tưởng cho nhân công tạm trú

vì số lượng nhân cồg trên công trường lớn, dễ xảy ra tình trạng mất cắp, gây gổ với

nhau và với cả dân địa phương ảnh hưởng đế quá trình thi công đồng thời đăng ký tạm

trú cho tất cả công nhân trên công trường

1.4.3 Định vị công trình

Định vị công trình hết sức quan trọng vì công trình phải được xác định vị trí của

nó trên khu đất theo mặt bằng bố trí đồng thời phải xác định vị trí trục chính của toàn

bộ công trình và vị trí chính xác của các giao điểm của các trục chính đó

Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công phải có lưới ô đo đạc và xác định đầy đủ

từng hạng mục công trình , trong bản vẽ tổng mặt bằng phải ghi rõ cách xác định lưới

toạ độ và mốc chuẩn có sẵn hay mốc quốc gia, mốc dẫn xuất, cách chuyển mốc vào địa

điểm xây dung

Dựa vào mốc này trải lưới ghi trên bản vẽ mặt bằng thành lưới hiện trường và từ

đó ta căn cứ vào các lưới để giác móng

- Công tác định vị công trình:

Do công trình diện tích lớn, chiều dài công trình là 126m vì vậy cần bố trí 2

điểm ban đầu để định vị công trình Nếu bố trí 1 điểm khoảng cách ngắm rất xa rất dễ

sai lầm Định vị được tuân theo nguyên tắc luôn kiểm tra chéo lại 1 thông số khác với

thông số định vị Ví dụ định vị được cột A, B ngoài việc xác định khoảng cách, góc mở

từ cột A, B với tâm định vị và hướng chuẩn còn phải xác định khoảng cách AB xem có

đảm bảo không Nếu sai số trong phạm vi cho phép thì chấp nhận nếu không phải xác

định lại Việc định vị công trình hiện nay có rất nhiều biện pháp: dùng các máy kinh

vĩ, toàn đạc điện tử… Có 1 biện pháp rất hiện đại đó là định vị GPS (sử dụng tín hiệu

vệ tinh), biện pháp này cho sai số ở cấp độ mm

Với công trình này, em chọn biện pháp sử dụng máy toàn đạc để định vị công

trình Chọn hướng chuẩn là hướng bắc Tức là hướng vuông góc với chiều dài nhà Sử

dụng 2 mốc chuẩn được đánh số thứ tự là 1 và 2 Mốc 1 nằm trên trục G-G cách trục

1-1 khoảng cách 30m Mốc 2 nằm trên trục 8-8 cách trục A-A khoảng cách 30m Sau khi

có mốc 1 ta xác định mốc 2 từ đó chuyển các mốc trên bản vẽ ra thực địa từ 2 mốc

chính 1 và 2 này Xác định mốc 2 bằng cách xác định đường hợp với hướng chuẩn 1

góc 460 như hình vẽ rồi đo khoảng cách là 116.242m xác định điểm 2 Kiểm tra vị trí

mốc 2: xác định giao điểm của đường song somg với hướng chuẩn từ mốc 1 và đường

gióng vuông góc với hướng chuẩn từ mốc 2, đo khoảng cách điểm đó tới mốc 1 nếu

được 80.35m thì vị trí mốc 2 là chính xác

+ Kiểm tra lại sau khi định vị: sau khi định vị song được các trục chính, điểm

mốc chính ta tiến hành kiểm tra lai sau khi định vị bàng cách dùng máy đo khoảng cách

hai điểm 1-4 và 2-3 nếu hai khoảng cách này bàng nhau là đạt

+ Gửi cao trình chẩn và mốc chuẩn: sau khi đã định vị và giác móng công trình

song ta tiến hành gửi cao trình chuẩn, mốc chuẩn Tất cả các cột mốc, cọc tim, cao trình

chuẩn đều được dịch chuyển ra khỏi phạm vi ảnh hưởng của quá trình thi công và được

gửi vào các vị trí cố định có sẵn trong phạm vi không ảnh hưởng trong quá trình thi

công như tường rào, tường nhà lân cận… hoặc có thể dùng các cọc bê tông chôn xuống

đất để gửi các cao trình chuẩn, mốc chuẩn, các cọc mốc này cũng được dẫn ra ngoài

phạm vi chịu ảnh hưởng của thi công và được che chắn và bảo vệ cẩn thận

Sau khi tiến hành xong phải kiểm tra lại toàn bộ các bước đã làm rồi vẽ lại sơ đồ

và văn bản này sẽ là cơ sở pháp lý để thực hiện và kiểm tra trong suốt quá trình thi

công sơ đồ định vị công trình được thể hiện như bản vẽ:

Chương 2: thi công cọc khoan nhồi và tường vây 2.1 Công tác chuẩn bị khi thi công cọc và tường vây

2.1.1 Chuẩn bị tài liệu

- Báo cáo khảo sát địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

- Thi công lưới trắc đạc, đinh vị các trục móng và toạ độ các cọc cần thi công

- San ủi mặt bằng và làm đường tạm phục vụ thi công, đường tạm phải đủ để

chịu tải trọng vận chuyển thiết bị thi công lớn nhất, lập phương án vận chuyển đất thải,

tránh gây ô nhiễm môi trường

- Thi công các công trình phụ trợ, đường cấp điện, cấp thoát nước, hố rửa xe; hệ

thống tuần hoàn vữa sét (kho chứa, trạn trộn, bể lắng, đường ống, máy bơm, máy tách

cát…)

- Xây dựng các công trình tạm phục vụ thi công :

+ Văn phòng ban điều hành công trường

Kho chứa xi măng

Kho chứa vật tư thiết bị hoàn thiện

- Xác định tuyến di chuyển của máy thi công cọc, trình tự thi công cọc

Do số lượng cọc lớn và để rút ngắn thời gian thi công nên ta chọn và bố trí hai máy thi

công cọc cùng song song làm việc trên công trường

+ Theo điều 6.1 của TCXDVN 326:2004 “Cọc khoan nhồi- Tiêu chuẩn thi công

và nghiệm thu”: Khoan gần cọc vừa mới đổ xong bê tông, khoan trong đất bão hoà nước

khi khoảng cách mép các lỗ khoan nhỏ hơn 1,5m nên tiến hành cách quãng 1 lỗ, khoan

các lỗ nằm giữa hai cọc đã đổ bê tông nên tiến hành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc

đổ bê tông

+ Do yêu cầu kỹ thuật và sự ảnh hưởng lẫn nhau trong thi công cọc nhồi nên việc

bố trí tuyến di chuyển và trình tự thi công cọc phải được thực hiện theo bài bản

2.2 Các yêu cầu kỹ thuật của cọc và thiết bị thi công cọc

2.2.1 Các yêu cầu kỹ thuật của cọc

Bảng 1.2 Sai số cho phép về lỗ khoan cọc

Phương pháp tạo lỗ cọc

Sai số

độ thẳng

đứng

%

Sai số vị trí cọc,cm

Cọc đơn,cọc dưới móng băng theo trục ngang,cọc biên trong nhóm cọc

Cọc dưới móng băng theo dọc trục,cọc biên trong nhóm cọc Cọc giữ

1 Sai số về độ nghiêng của cọc xiên không lớn hơn 15% góc nghiêng của cọc

2 Sai số cho phép về độ sâu hố khoan

±10cm

3 D là đường kính thiết kế cọc,H là khoảng

cách giữa cao độ mặt đất thực tế và cao độ

Bảng thông số kỹ thuật của máy khoan KH-100

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật máy khoan KN-100

Các thông số kỹ thuật của máy khoan

Bệ máy Cáp của cần khoan Bánh luồn cáp Khớp nối Cần khoan Trục quay Gầu khoan Khung đỡ phía trước

Ca bin điều khiển

4

3 4 6 7 5

9 11 10 12

8

8

5

7 2

10

Hình 2.1 Cấu tạo máy

khoan KH-100

Hình 1.3 Một số hình ảnh về máy khoan nhồi ngoài thực tế

2.2.2.2 Máy trộn Bentonite

Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nước do bơm ly tâm mã hiệu

BE-15A có các thông số cho trong bảng sau :

Bảng 2.2 Các thông số kỹ thuật của máy trộn BE- 15A

Dung tích thùng trộn (m3) 1,5

2.2.2.3 Chọn cần cẩu

Ta chọn cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, lắp ống sinh, ống đổ bê tông,

+ Khối lượng cần phải cẩu lớn nhất là ống đổ bê tông: Q=9T

+ Chiều cao lắp: HC L= h1+h2+h3+h4

h1=0,6 m (Chiều cao ống sinh trên mặt đất)

h2= 12 m (Chiều cao lồng thép)

h3=1,5 m (Chiều cao thiết bị treo buộc tính từ điểm cao nhất của cấu kiện tới móc

cẩu của cầu trục)

h4 = 1,5 m (Đoạn puli, ròng rọc, móc cẩu đầu cần)

HCL= 0,6 + 12 + 1,5 + 1,5 =15,6m

+Bán kính cẩu lắp: R = 8m

Chọn cần cẩu bánh xích E-2508 có các đặc trưng kỹ thuật:

Chiều dài tay cần: 30m

Chiều cao nâng móc: Hmax= 29m

L

30000 (mm )

4

2 3

Bệ máy 1

5

6 Cần trục

8 Móc cẩu7

4 Cáp nâng hạ vật Thanh hạn chế góc nâng cần

Ca bin điều khiển Cáp nâng hạ cần

Cần báo điện áp mạnh

Hình 2.2 Cấu tạo cần trục E2508

Việc thi công cọc thử nhằm đánh giá kết luận cho các yêu cầu sau :

+ Xác định sức chịu tải của cọc

+ Độ sâu

Thi công cọc thử là bước kiểm tra lại 1 lần nữa việc thiết kế móng và các số liệu

địa chất trước đó xem có thỏa mãn với công trình thực tế không Có rất nhiều trường

hợp khi tiến hành thử tải thì sức chịu tải của cọc nhỏ hơn nhiều so với thiết kế, khi đó

buộc phải kiểm tra lại Độ sâu chôn cọc có ý nghĩa quyết định lớn tới khả năng chịu tải

của cọc Công việc này đòi hỏi trình độ và kinh nghiệm rất nhiều của đơn vị thi công

2.3.2 Thời điểm, số lượng và vị trí cọc thử

- Số lượng cọc thử cần kiểm tra sức chịu tải được quy định dựa trên mức độ hoàn

thiện

công nghệ của Nhà thầu, mức độ rủi ro khi thi công, tầm quan trọng của công trình,

nhưng tối thiểu là mỗi loại đường kính 1 cọc, tối đa là 2% tổng số cọc Kết quả thí

nghiệm là căn cứ pháp lý để nghiệm thu móng cọc

- Phương pháp kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn chủ yếu là thử tĩnh 2005 tải thiết

kế(nén tĩnh,nhổ tĩnh,nén ngang).Đối với các cọc không thể thử tĩnh được(cọc trên

sông,biển…) thì nên dùng phương pháp thử động PDA,Osterberg,Statnamic v.v

- Tiến hành thử tĩnh cọc có thể trước hoặc sau khi thi công cọc đại trà.Để xác

định phương án thiết kế có thể tiến hành thử tĩnh cọc ngoài móng công trình đến phá

hoại trước khi thi công đại trà; để chấp nhận chất lượng thi công có thể tiến hành thí

2.3.3 Quy trình thử tải cọc

Ở mỗi cấp tải, trong 60 phút đầu tiên đo 4 lần, mỗi lần cách nhau khoảng 15

phút Số liệu đo được dùng để đánh giá chuyển vị cọc ở mỗi cấp tải đó dừng lại chưa

theo định nghĩa nêu ở điều kiện tăng tải Trong trường hợp chuyển vị chưa dừng

lại trong 60 phút đầu tiên thì sau đó cứ 60 phút đo một lần cho đến khi chuyển

vị dừng lại

Cần xây dựng cấp thử tải cọc hợp lý ứng với từng cọc Việc xây dựng cấp thử tải

này do đơn vị thiết kế xây dựng Sau khi có kết quả, kiểm tra sức chịu tải thực tế, so

sánh với thiết kế và có sự điều chỉnh cho phù hợp

2.4 Quy trình thi công cọc

Đưa máy khoan vào đúng vị trí

Tiến hành khoan tới độ sâu thiết

Kiểm tra chất lượng cọc

Kiểm tra độ thẳng ống vách

Theo dõi độ thẳng Kely

Kiểm tra độ thẳng Kely bằng

Bơm bê tông, bịt ống siêu âm

Việc định vị được tiến hành trong thời gian dựng ống vách ở đây có thể nhận

thấy ống vách có tác dụng đầu tiên là đảm bảo cố định vị trí của cọc Trong quá trình

lấy đất ra khỏi lòng cọc, cần khoan sẽ được đưa ra vào liên tục nên tác dụng thứ hai của

ống vách là đảm bảo cho thành lỗ khoan phía trên không bị sập, do đó cọc sẽ không bị

lệch khỏi vị trí Mặt khác, quá trình thi công trên công trường có nhiều thiết bị, ống

vách nhô một phần lên mặt đất sẽ có tác dụng bảo vệ hố cọc, đồng thời là sàn thao tác

cho công đoạn tiếp theo

2.4.2.2 Giác đài cọc trên mặt bằng

Trước khi thi công phần móng, người thi công phải kết hợp với người đo đạc trải

vị trí công trình công trình trong bản vẽ ra hiện trường xây dựng Trên bản vẽ thi công

tổng mặt bằng phải có lưới đo đạc và cách xác định đầy đủ toạ độ của từng hạng mục

công trình

Bên cạnh đó phải ghi rõ cách xác định lưới ô toạ độ, dựa vào vật chuẩn sẵn có,

dựa vào mốc quốc gia hay mốc dẫn xuất, cách chuyển mốc vào địa điểm xây dựng

Trải lưới ghi trong bản mặt bằng thành lưới ô trên hiện trường và toạ độ của góc

nhà để giác móng Chú ý tới sự mở rộng do phải làm mái dốc

Khi giác móng cần dùng những cọc gỗ đóng sâu cách mép đào 2m, trên 2 cọc

đóng miếng gỗ có chiều dày 20mm, bản rộng 150mm, dài hơn móng phải đào 400mm

Đóng đinh ghi dấu trục của móng và 2 mép móng Sau đó đóng 2 đinh nữa vào thanh gỗ

gác lên là ngựa đánh dấu trục móng

Căng dây thép d =1mm nối các đường mép đào Lấy vôi bột rắc lên dây thép

căng mép móng này lầm cữ đào

Phần đào bằng máy cũng lấy vôi bột đánh dấu luôn vị trí

* Giác cọc trên móng

Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí tim cọc

Dùng 2 máy kinh vĩ đặt ở hai trục vuông góc để định vị lỗ khoan Riêng máy

kính vĩ thứ 2, ngoài việc định vị lỗ khoan, phải dùng máy để kiểm tra độ thẳng đứng

của cần khoan

Hình 2.6 Định vị tim cọc theo 2 cách

2.4.2.3 Hạ ống vách (ống casine), ống bao

Sau khi định vị xong vị trí tim cọc ta tiến hành hạ ống vách vào trong lòng đất

ống vách là ống thép có đường kính lớn hơn đường kính gầu khoan khoảng 10cm, ống

vách dài khoảng 6m và đặt ở miệng hố khoan và nhô lên khỏi mặt đất khoảng 0,6m

Hình 2.7 ống vách

* Chức năng:

- Định vị cọc và dẫn hướng cho máy khoan

- Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập thành phần trên hố khoan

- Bảo vệ để đất đá, thiết bị không rơi xuống hố khoan

- Làm chỗ tựa lắp sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp

dựng và tháo dỡ ống đổ bê tông

- Sau khi đổ bê tông cọc nhồi xong, ống vách sẽ được rút lên và thu hồi lại

* Phương pháp hạ ống vách

Sử dụng chính máy khoan để hạ ống vách: Đây là phương pháp phổ biến hiện

nay, người ta lắp vào gầu khoan thêm một đai sắt để mở rộng hố đào, khoan đến hết độ

sâu của ống vách thì dùng cần cẩu hoặc máy đào đưa ống vách vào vị trí và hạ xuống

cao trình cần thiết, dùng cần gõ nhẹ lên ống vách để điều chỉnh độ thẳng đứng Sau khi

đặt ống vách xong phải chèn chặt bằng đất sét và nêm để ống vách không dịch chuyển

được trong quá trình khoan (hình 4.10)

Hình 2.8 Hạ ống vách

2.4.2.4 Khoan tạo lỗ

Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm Trước khi khoan, ta

cần làm trước một số công tác chuẩn bị sau:

a Công tác chuẩn bị trước khi khoan

Trước khi tiến hành khoan tạo lỗ cần thực kiện một số công tác chuẩn bị như

sau:

Lắp đặt và kiểm tra thiết bị khoan, máy trộn dung dịch bentônite và máy bơm

dung dịch bentônite

Lắp đường ống dẫn dung dịch bentonite từ máy trộn và bơm ra đến miệng hố

khoan, đồng thời lắp một đường ống hút dung dịch bentonite về bể lọc

Chuẩn bị dung dịch bentônite: Bentonite là loại đất sét thiên nhiên có kích thước

hạt nhỏ khi hoà tan vào nước sẽ cho ta một dung dịch sét có tính đẳng hướng Khi một

hố đào được đổ đầy dung dịch bentônite, áp lực của nước ngầm làm cho dung dịch

bentônite có xu hướng rò rỉ ra đất xung quanh, nhưng nhờ có các hạt sét lơ lửng trong

đó nên quá trình rò rỉ nhanh chóng dừng lại, hình thành một lớp vách bao quanh hố đào

Dưới áp lực thuỷ tĩnh của bentônite trong hố mà thành hố được giữ ổn định Do đó

thành hố khoan không bị sụt lở, đảm bảo cho quá trình thi công

Do dung dịch bentonite có tầm quan trọng đặc biệt đối với chất lượng hố khoan

nên phải cung cấp đủ dung dich bentonite trong quá trình khoan tao lỗ Cao trình dung

dịch bentonite ít nhất phải cao hơn coa trình nước ngầm lân cận hố khoan từ 1,2 đến

1,5m

Chỉ tiêu tính năng ban dầu của dung dịch bentonie được lấy theo TCXDVN

326-2004 “Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu”

Bảng 2.3 Chỉ tiêu ban đầu của dung dịch bentonite

4 Tỷ lệ chất keo > 95% Đong cốc

5 Lượng mất nước < 30ml/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước

6 Độ dày áo sét 1 ữ 3mm/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước

Trải tôn dưới hai bánh xích máy khoan để đảm bảo

độ ổn định của máy trong quá trình làm việc, chống sập lở

miệng lỗ khoan Việc trải tôn phải đảm bảo khoảng cách

giữa 2 mép tôn lớn hơn đường kính ngoài cọc 10cm để đảm

bảo cho mỗi bên rộng ra 5cm

Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí thăng

bằng và thẳng đứng; có thể dùng gỗ mỏng để điều chỉnh, kê

dưới dải xích Trong suốt quá trình khoan luôn có 2 máy

kinh vĩ để điều chỉnh độ

thăng bằng và thẳng đứng của máy và cần khoan; hai niveau phải đảm bảo về số 0

Kiểm tra, tính toán vị trí để đổ đất từ hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấy

đất mang đi

b Công tác khoan

* Công tác khoan

Khi mũi khoan đã chạm tới đáy hố máy bắt đầu quay

Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14ữ16 vòng/phút, sau đó

nhanh dần 20ữ30 vòng/phút

Trong quá trình khoan, cần khoan có thể được nâng lên hạ xuống 1ữ2 lần để

giảm bớt ma sát thành và lấy đất đầy vào gầu

Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 v/p) để tăng mô men quay Khi gặp địa chất

rắn khoan không xuống nên dùng cần khoan xoắn ruột gà có lắp mũi dao Φ1000 để tiến

hành khoan phá nhằm bảo vệ mũi dao và bảo vệ gầu khoan; sau đó phải đổi lại gầu

khoan để lấy hết phần phôi bị phá

Chiều sâu hố khoan được xác định thông qua chiều dài cần khoan

* Rút cần khoan

Việc rút cần khoan được thực hiện khi đất đã nạp đầy vào gầu khoan; từ từ rút

cần khoan lên với tốc độ khoảng 0,3ữ0,5(m/s) Tốc độ rút khoan không được quá nhanh

sẽ tạo hiệu ứng pít-tông trong lòng hố khoan, dễ gây sập thành Cho phép dùng 2 xi

lanh ép cần khoan để ép và rút gầu khoan lấy đất ra ngoài

Đất lấy lên được đổ vào nơi qui định và vận chuyển đi nơi khác

Yêu cầu:

Trong quá trình khoan đảm bảo cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng Độ nghiêng

của hố khoan không được vượt quá 1% chiều dài cọc

Khi khoan qua chiều sâu của ống vách, việc giữ thành hố được thực hiện bằng

vữa bentonite

Trong quá trình khoan, dung dịch bentonite luôn được đổ đầy vào lỗ khoan Sau

mỗi lần lấy đất ra khỏi lòng hố khoan, bentonite phải được đổ đầy vào trong để chiếm

chỗ Như vậy chất lượng bentonite sẽ giảm dần theo thời gian do các thành phầm của

đất bị lắng đọng lại

Hai hố khoan ở cạnh nhau phải khoan cách nhau 2ữ3 ngày để khỏi ảnh hưởng

đến bê tông cọc Bán kính ảnh hưởng của hố khoan là 6m Khoan hố mới phải cách hố

khoan trước là L 3d và 6m

Kiểm tra hệ thống điện nước và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thi

công được liên tục không gián đoạn

c Kiểm tra hố khoan

Kiểm tra độ thẳng đứng và đường kính lỗ cọc: Trong quá trình thi công cọc

khoan nhồi việc bảo đảm đường kính và độ thẳng đứng của cọc là điều then chốt để

phát huy được hiệu quả của cọc, do đó ta cần đo kiểm tra cẩn thận độ thẳng đứng và

đường kính thực tế của cọc Để thực hiện công tác này ta dùng máy siêu âm để đo

Thiết bị đo như sau: Thiết bị là một dụng cụ thu phát lưỡng dụng gồm bộ phát

siêu âm, bộ ghi và tời cuốn Sau khi sóng siêu âm phát ra và đập vào thành lỗ căn cứ

vào thời gian tiếp nhận lại phản xạ của sóng siêu âm này để đo cự ly đến thành lỗ từ đó

phán đoán độ thẳng đứng của lỗ cọc Với thiết bị đo này ngoài việc đo đường kính của

lỗ cọc còn có thể xác nhận được lỗ cọc có bị sạt lở hay không, cũng như xác định độ

thẳng đứng của lỗ cọc

d Xác nhận độ sâu hố khoan

Khi tính toán người ta chỉ dựa vào một vài mũi khoan khảo sát địa chất để tính

toán độ sâu trung bình cần thiết của cọc nhồi Trong thực tế thi công do mặt địa chất có

thể thay đổi, các địa tầng có thể không đồng nhất giữa các mũi khoan nên không nhất

thiết phải khoan đúng như độ sâu thiết kế đã quy định mà cần có sự điều chỉnh

Trong thực tế người thiết kế chỉ quy định địa tầng và cao độ đặt đáy cọc Để xác

định chính xác điểm dừng người ta dùng một quả dọi đáy bằng đường kính khoảng 5cm

buộc vào đầu thước dây thả xuống đáy để chiều sâu hố khoan và kết hợp lấy mẫu cho

từng địa tầng khác nhau trong quá trình khoan và ở đoạn cuối cùng nên lấy mấu cho

từng gầu khoan

Người giám sát hiện trường xác nhận đã đạt

được chiều sâu yêu cầu , ghi chép đầy đủ, kể cả chụp

ảnh mẫu khoan làm tư liệu báo cáo rồi cho dừng

khoan, sử dụng gầu vét để vét sạch đất đá rơi trong

đáy hố khoan, đo chiều sâu hố khoan chính thức và

cho chuyển sang công đoạn khác

bằng thép Qủa dọi

của dây đo

Điểm đầu số 0

φ50ữ 60

Dây đo

Hình 2.9 Hình minh họa thiết bị kiểm tra đáy hố khoan

Thiết bị kiểm tra

độ sâu đáy hố khoan

và mặt dâng bêtông

hưởng nghiêm trọng tới khả năng chịu tải của mũi cọc, gây sụt lún cho kết cấu bên trên,

làm cho công trình bị dịch chuyển gây biến dạng và nứt Vì thế mỗi cọc đều phải được

xử lý cặn rất kĩ lưỡng

Trong quá trình tạo lỗ đất cát rơi vãi hoặc không kịp đưa lên sau khi ngừng

khoan sẽ lắng xuống đáy hố khoan Loại cặn lắng tạo bởi các hạt đường kính tương đối

lớn, do đó khi đã lắng đọng xuống đáy thì rất khó moi lên Đối với phương pháp khoan

gầu sau khi lỗ đã đạt đến độ sâu dự định, chờ 30 phút rồi hạ gầu khoan xuống cho gầu

xoay để vét bùn đất cho đến khi đáy hố khoan hết cặn lắng mới thôi

Có 2 phương pháp cơ bản

- Phương pháp thổi rửa dùng khí nén: dùng ngay ống đổ Bêtông để làm ống xử

lý cặn lắng Sau khi lắp xong ống đổ Bêtông người ta lắp đầu thổi rửa lên đầu trên của

ống Đầu thổi rửa có 2 cửa, một cửa được nối với ống dẫn để thu hồi dung dịch

bentônite và bùn đất từ đáy hố khoan về thiết bị lọc dung dịch, một cửa khác được thả

ống khí nén &45, ống này dài khoảng 80% chiều dài của cọc

+ Khi bắt đầu thổi rửa, khí nén được thổi liên

tục với áp lực 7 kG/cm2 qua đường ống &45 đặt bên

trong ống đổ Bêtông Khí khí nén ra khỏi ống &45

sẽ quay trở lại thoát lên trên ống đổ tạo thành một áp

lực hút ở đáy hố đưa dung dịch bentônite và cặn lắng

theo ống đổ Bêtông đến thiết bị lọc và thu hồi dung

dịch bentônite Trong suốt qua trình thổi rửa này

phải li trình và áp lực của bentônite lên hố móng

không thay đổi Thời gian thổi rửa thường từ 20 - 30

phút Sau khi ngừng cấp khí nén, người ta thả dây đo

độ sâu Nếu lớp bùn lắng < 10cm thì tiến hành kiểm

tra dung dịch bentônite lấy ra từ đáy hố khoan, lòng

hố khoan được coi là sạch khi dung dịch bentônite ở

đáy hố khoan thoả mãn:

Tỷ trọng : g = 1,05 - 1,15(g/cm3) ,

Độ nhớt : h = 18 - 45 giây ,

Độ pH = 9 - 12

+ Phương pháp này có ưu điểm là không cần

bổ xung thêm thiết bị gì và có thể dùng cho bất cứ

- Phương pháp luân chuyển dung dịch bentônite: Dùng một máy bơm công suất

khoảng 45 - 60 m3/h treo vào một sợi cáp và thả xuống đáy hố khoan nhưng luôn nằm

trong ống đổ Bêtông Một đường ống đường kính & = 80 - 100 mm được gắn vào đầu

trên của máy bơm và được cố định vào cáp treo máy bơm , ống này đưa dung dịch bùn

bentônite về máy lọc Trong quá trình luân chuyển dung dịch bentônite luôn luôn được

bổ xung vào miệng hố khoan và thường xuyên kiểm tra các chỉ tiêu sạch và độ lắng đạt

yêu cầu ≤ 10 cm thì ngừng bơm và kết thúc công đoạn luân chuyển bentunite này

Hình 2.11 Máy thi công cọc khoan nhồi

2.4.2.5 Công tác chế tạo và lắp dựng cốt thép

Sau khi tiến hành vét cặn lắng thô cần kiểm tra lại lượng cặn trong hố khoan nếu

lớp bùn lắng dưới đáy hố khoan không quá 10 cm thì mới tiến hành lắp đặt cốt thép

a Chế tạo lồng cốt thép

Cốt thép dùng cho cọc phải đảm bảo các yêu cầu của thiết kế đông thời phải phù

hợp với tiêu chuẩn TCVN 1651 : 1991 và TCVN 1651 : 1985

Công tác gia công cốt thép:

+ Kéo thẳng cốt thép trước khi cắt

+ Cạo gỉ cốt thép: nếu cốt thép bị gỉ thì phải tiến hành cạo sạch gỉ (nên bảo quản

cốt thép cẩn thận để không bị gỉ )

+ Cắt cốt thép: phải nghiên cứu bản vẽ thiết kế để xác định đúng chủng loại,

nhóm thép, hình dạng, kích thước, đường kính và số lượng thanh và chiều dài của đoạn

thép cần cắt rồi tiến hành cắt cốt thép bằng thủ công hay bằng máy

Chú ý : Cốt thép khi bị uốn sẽ bị giãn dài nên khi cắt cốt thép phải trừ đi độ dãn

dài Trị số giãn dài phụ thuộc vào góc uốn, có thể lấy theo bảng sau :

Bảng 2.4 Trị số dãn dài của cốt thép

Trị số dãn dài của cốt thép phụ thuộc góc uốn

Góc uốn Cốt thép dãn dài một đoạn

Khi thi công buộc khung cốt thép, phải đặt chính xác vị trí cốt chủ,cốt đai và cốt

đứng khung Để làm cho cốt thép không bị lệch vị trí trong khi đổ bê tông, bắt buộc

phải buộc cốt thép cho thật chắc Muốn vậy,việc bố trí cốt chủ, cốt đai cốt đứng khung,

* Chế tạo khung cốt thép

Địa điểm buộc khung cốt thép phải lựa chọn sao cho việc lắp dựng khung cốt

thép được thuận tiện, tốt nhất là được buộc ngay tại hiện trường Do những thanh cốt

thép để buộc khung cốt thép tương đối dài nên việc vận chuyển phải dùng ô tô tải trọng

lớn, khi bốc xếp phải dùng cẩn cẩu di động Ngoài ra khi cất giữ cốt thép phải phân loại

nhãn hiệu, đường kính độ dài Thông thường buộc cốt thép ngay tại những vị trí gần

hiện trường thi công sau đó khung cốt thép đươc sắp xếp và bảo quản ở gần hiện trường,

trước khi thả khung cốt thép vào lỗ lại phải dùng cần cẩu bốc chuyển lại một lần nữa

Để cho những công việc này được thuận tiện ta phải có đủ hiện trường thi công gồm có

đường đi không trở ngại việc vận chuyển của ô tô và cần cẩu Đảm bảo đường vận

chuyển phải chịu đủ áp lực của các phương tiện vận chuyển

Khung cốt thép chiếm một không gian khá lớn nên ta khi cất giữ nhiều thì phải

xếp lên thành đống, do vậy ta phải buộc thêm cốt thép gia cường.Nhưng nhằm tránh các

sự cố xảy ra gây biến dạng khung cốt thép tốt nhất ta ta chỉ xếp lên làm 2 tầng

Hình 2.12 Minh hoạ cho công tác gia công lồng thép và đặt ống siêu âm

* Biện pháp buộc cốt chủ và cốt đai

Trình tự buộc như sau: Bố trí cự ly cốt chủ như thiết kế cho cọc Sau khi cố định

cốt dựng khung, sau đó sẽ đặt cốt đai theo đúng cự ly quy định, có thể gia công trước

cốt đai và cốt dựng khung thành hình tròn, dùng hàn điện để cố định cốt đai, cốt giữ

khung vào cốt chủ, cự ly được người thợ điều chỉ cho đúng Điều cần chú ý là dùng hàn

điện làm cho chất lượng thép yếu đi do thay đổi tính chất cơ lý và cấu trúc thép Chiều

dài nối theo thiết kế

Giá đỡ buộc cốt chủ: Cốt thép cọc nhồi được gia công sẵn thành từng đoạn với

độ dài đã có ở phần kết cấu, sau đó vừa thả vào lỗ vừa nối độ dài

Do vậy so với các việc thi công các khung cốt thép có những đặc điểm sau:

Ngoài yêu cầu về độ chính xác khi gia công và lắp ráp còn phải đảm có đủ cường

độ để vận chuyển, bốc xếp, cẩu lắp Do phải buộc rất nhiều đoạn khung cốt thép giống

nhau nên ta cần phải có giá đỡ buộc thép để nâng cao hiệu suất

* Biện pháp gia cố để khung cốt thép không bị biến dạng

Thông thường dùng dây thép để buộc cốt đai vào cốt chủ, khi khung thép bị biến

dạng thì dây thép dễ bị bật ra Điều này có liên quan đến việc cẩu lắp do vậy ta phải bố

trí 2 móc cẩu trở lên

Ngoài ra còn phải áp dụng các biện pháp sau: ở những chỗ cần thiết phải bố trí

cốt dựng khung buộc chặt vào cốt chủ để tăng độ cứng của khung

Cho dầm chống vào trong khung để gia cố và làm cứng khung, khi lắp khung cốt

thép thì tháo bỏ dầm chống ra Đặt một cột đỡ vào thành trong hoặc thành ngoài của

khung thép

b Hạ lồng cốt thép

Trước khi hạ lồng cốt thép, phải kiểm tra chiều sâu hố khoan Sau khi khoan đợt

cuối cùng thì dừng khoan 30 phút, dùng thước dây thả xuống để kiểm tra độ sâu hố

khoan

Nếu chiều cao của lớp bùn đất ở đáy còn lại ≥10cm thì phải khoan tiếp Nếu

chiều sâu của lớp bùn đất ≤ 10cm thì tiến hành hạ lồng cốt thép

*Hạ khung cốt thép

- Lồng cốt thép sau khi được buộc cẩn thận trên mặt đất sẽ được hạ xuống hố

khoan

+ Dùng cần cẩu hạ từng lồng cốt thép xuống theo phương thẳng đứng vào hố

khoan và được cố định tạm nhờ hai ống thép gác qua ống vách ở vị trí dưới đai tăng

cường buộc sẵn cách đầu trên của lồng thép 1,5m Dùng cần trục đưa lồng thép vào tiếp

theo vào vị trí nối với lồng dưới và tiếp tục hạ xuống và tiến hành tương tự đến khi kết

thúc Chiều dài mối nối chồng là 1m, chiều dài mối nối hàn là 50 – 200 mm, chiều cao

đường hàn là 5mm

+ Cốt thép được giữ đứng ở vị trí đài móng nhờ 5 thanh thép Φ25 Các thanh

này được hàn tạm vào ống vách và có mấu để treo Mặt khác để tránh sự đẩy trồi lồng

cốt thép trong quá trình đổ bê tông, ta hàn5 thanh thép khác vào vách ống để giữ lồng

cốt thép lại

+ Mặt khác để tránh sự đẩy nổi cảu lồng thép trong quá trình bơm bêtông ta cần

hàn 3 thanh thép L120 vào vách chống để kìm giữa lồng cốt thép lại

+ Lồng cốt thép có cấu tạo: gồm các thanh thép dọc bố trí theo chu tuyến tròn và

xung quanh được liên kết bằng các cốt thép đai vòng Để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ

cốt thép phía ngoài cốt đai có gắn các miếng Bêtông hình vành khuyên Lồng thép nằm

cách đáy hố khoan 7cm

2.4.2.6 Lắp ống đổ Bêtông

- ống đổ Bêtông được lắp ngay sau khi khoan lỗ và hạ lồng thép xong để làm công

việc thổi rửa đáy hố khoan

- ống đổ Bêtông là ống thép dày khoảng 3mm, đường kính từ 25 - 30 cm được chế

tạo thành từng đoạn có môdun cơ bản là 0,5m; 1,0m; 1,5m; 2,0m; 3,0m; 5,0m; 6,0m để

có thể tổ hợp lắp ráp tuỳ theo chiều sâu hố khoan

- Có 2 cách nối ống hiện nay là nối bằng ren và nối bằng cáp Cách nối bằng cáp

- ống đổ Bêtông được lắp dần từng đoạn từ dưới lên trên Để lắp ống đổ Bêtông được

dễ dàng, thuận tiện người ta sử dụng một hệ giá đỡ đặc biệt qua miệng hố vách, trên giá

có 2 nửa vành khuyên có bản lề, miệng của mỗi đoạn ống có đường kính to hơn vàkhi

thả xuống thì bị giữ lại trên 2 nửa vành khuyên này Vì thế ống đổ Bêtông được treo vào

miệng hố vách qua giá đỡ đặc biệt này Khi nửa vành khuyên trên giá đỡ sập xuống sẽ

tạo thành một hình tròn ôm khít lất thân ống đổ Bêtông Đáy dưới của ống đổ Bêtông

được đặt cách đáy hố khoan 20cm để tránh bị tắc ống do đất đá dưới đáy hố khoan nút

lại

2.4.2.7 Công tác thổi rửa lòng hố khoan

Xử lý cặn lắng hạt mịn được thực hiện trước khi đổ Bêtông

Việc thổi rửa tiến hành theo các bước sau:

+ Chuẩn bị: Tập kết ống thổi rửa tại vị trí thuận tiện cho thi công kiểm tra các

ren nối buộc

+ Lắp giá đỡ: Giá đỡ vừa dùng làm hệ đỡ của ống thổi rửa vừa dùng để đổ bê

tông sau này Giá đỡ có cấu tạo đặc biệt bằng hai nửa vòng tròn có bản lề ở hai góc Với

chế tạo như vậy có thể dễ dàng tháo lắp ống thổi rửa

+ Dùng cẩu thả ống thổi rửa xuống hố khoan ống thổi rửa có đường kính φ250,

chiều dài mỗi đoạn là 3m Các ống được nối với nhau bằng ren vuông Một số ống có

chiều dài thay đổi 0,5m; 1,5m; 2m để lắp linh động, phù hợp với chiều sâu hố khoan

Đoạn dưới ống có chế tạo vát hai bên để làm cửa trao đổi giữa bên trong và bên ngoài

Phía trên cùng của ống thổi rửa có hai cửa, một cửa nối với ống dẫn φ150 để thu hồi

dung dich bentonite và cát về máy lọc, một cửa dẫn khí có φ45, chiều dài bằng 80%

chiều dài cọc

- Tiến hành:

+ Bơm khí với áp suất 7 at và duy trì trong suốt thời gian rửa đáy hố Khí nén sẽ

đẩy vật lắng đọng và dung dịch bentonite bẩn về máy lọc Lượng dung dịch sét

bentonite trong hố khoan giảm xuống Quá trình thổi rửa phải bổ sung dung dịch

Bentonite liên tục Chiều cao của nước bùn trong hố khoan phải cao hơn mực nước

ngầm tại vị trí hố khoan là 1,5m để thành hố khoan mới tạo được màng ngăn nước, tạo

được áp lực đủ lớn không cho nước từ ngoài hố khoan chảy vào trong hố khoan

+ Thổi rửa khoảng 20 ữ 30 phút thì lấy mẫu dung dịch ở đáy hố khoan và giữa hố

khoan lên để kiểm tra Nếu lớp bùn lắng < 10cm thì tiến hành kiểm tra dung dịch

bentônite lấy ra từ hố khoan, lòng hố khoan được coi là sạch khi dung dịch ở đáy hố

- Sau khi kết thúc thổi rửa hố khoan và đặt lồng thép không quá 3 giờ cần phải

tiến hành đổ Bêtông ngay vì để lâu bùn cát sẽ tiếp tục lắng ảnh hưởng đến chất lượng

của cọc

- Về nguyên tắc đổ Bêtông cọc khoan nhồi là đổ Bêtông dưới nước bằng ống

dẫn, cho nên tỷ lệ cấp phối Bêtông phải phù hợp với độ dẻo, độ linh động, độ dính, dễ

chảy trong ống dẫn mà không bị gián đoạn, thường người ta dùng loại Bêtông dẻo có độ

sụt 13 - 18 cm Tỷ lệ cát khoảng 45%, lượng ximăng trên 370 kg/m3 Tỷ lệ

nước/ximăng nhỏ hơn 50% Thường người ta dùng Bêtông đá sỏi vì Bêtông đá sỏi dễ

chảy hơn Bêtông đá dăm

- Để tăng cường một số tính chất của Bêtông và thuận lợi trong thi công người ta

có thể cho vào Bêtông một số chất phụ gia như chất tăng khí, chất giảm nước hoặc chất

đóng rắn chậm

- Thiết bị sử dụng để đổ Bê tông gồm:

+ Bêtông chế tạo sẵn được chở đến bằng xe chuyên dụng

+ ống dẫn Bêtông xuống tận đáy hố khoan

+ Phễu hứng Bêtông để chuyển xuống ống

+ Giá đỡ ống và phễu

a Nút hãm ống dẫn dùng để đổ Bêtông

Ta có các phương pháp chế tạo nút hãm như sau

- Dùng bọt xốp: Ta dùng xốp vụn cho vào túi ni lông và chèn lên đầu ống đổ

bêtông trước khi đổ bêtông Khi đổ bêtông túi bọt xốp bị bêtông đẩy xuống, do túi bọt

xốp to hơn đường kính ống đổ bêtông nên nước trong ống bị đẩy xuống nên bêtông

không tiếp xúc với nước do đó đảm bảo tính liên tục của bêtông đổ xuống

- Dùng bêtông xi măng đổ thành tấm có đường kính nhỏ hơn đường kính ống đổ

bêtông một chút, hoặc đá răm

- Dùng đá ăn để chặn khi đó đá sẽ bị tan trong khi bị bêtông đẩy xuống

b Tốc độ và thời gian đổ Bêtông

- Nếu quá trình đổ bêtông bị gián đoạn thì dẽ sinh ra sự cố đứt cọc nên đổ bêtông

phải thật liên tục, mặt khác nếu để phần bêtông đổ trước đã vào giai đoạn sơ ninh thì sẽ

trở ngại cho việc chuyển động của bêtông đổ tiếp theo trong ống dẫn

- Tốc độ đổ bêtông nên cố gắng càng nhanh càng tốt Phương pháp thông dụng là

cho trực tiếp bêtông từ xe vận chuyển qua máng vào trong phễu của ống dẫn, tuy vậy

nếu quá trình đổ quá nhanh cũng sẽ có vấn đề là tạo ma sát lớn giữa bê tông và thành hố

khoan gây lở đất làm giảm chất lượng bê tông Kinh nghiệm cho thấy tốc độ đổ bê tông

thích hợp là khoảng 0,6m3/phút

- Thời gian đổ bê tông 1 cọc chỉ nên khống chế trong 4 giờ, vì mẻ bê tông đổ đầu

tiên sẽ bị đẩy nổi lên trên cùng nên mẻ bê tông này nên có phụ gia kéo dài thời gian

ninh kết để đảm bảo không bị ninh kết trước khi kết thúc hoàn toàn việc đổ bê tông cọc

đó Ngoài ra phải chú ý là theo phương pháp ống dẫn thì khoảng 1,5 giờ từ khi bắt đầu

trộn đổ bê tông phải đổ cho kỳ hết

c Độ sâu cắm ống dẫn vào trong Bê tông và độ cao vượt lên của Bê tông trên đầu cọc

đẩy Bê tông từ đáy ống dẫn ra, Bê tông dâng dần lên không để cho dung dịch bentônite

và bùn cát phía trên lẫn vào trong Bê tông

- Mặt khác nếu ống dẫn cám vào Bê tông quá sâu thì Bê tông phần đáy của ống

chảy không thông và xẽ làm cho Bê tông trong phễu ở đầu ống dẫn bị tràn ra ngoài và

rơi tự do vào trong lỗ làm kém chất lượng Bê tông và làm giảm rất nhiều khả năng giữ

thành đất của dung dịch bentônite

- ở phía trên đầu cọc khi đổ Bê tông dưới nước thì không thể tránh khỏi bùn, cặn

lắng lẫn vào trong Bê tông làm giảm chất lượng Bê tông, do vậy để đảm bảo an toàn

người ta thường đổ Bê tông cọc vượt quá lên một đoạn so với độ cao thiết kế khoảng

0,5m

- Để kết thúc quá trình đổ Bê tông, phải xác định được cao trình của Bê tông và

cao trình thật của Bê tông chất lượng tốt Việc quyết định thời điểm ngừng đổ Bê tông

sẽ do nhà thầu đề xuất và giám sát hiện trường chấp nhận

d Rút ống vách

- Lúc này các giá đỡ, sàn công tác, treo cốt thép vào ống vách đều được tháo dỡ,

ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu và phải kéo thẳng đứng để tránh xê dịch tim

đầu cọc Có thể phải gắn thêm một thiết bị rung vào ống vách để việc rút ống vách được

2.5 Quy trình thi công tường vây

2.5.1 Sơ đồ thi công tường vây

thu hồi dung dịch bentonite lọc cát

cấp dung dịch bentonite bentonite

cất chứa dd trộn dd

bentonite

cữ định vị phá hoặc rút

đổ bêtông

đổ bt lắp ống lắp đặt

cốt thép cặn lắng

xử lý xác nhận

lồng thép cốt thép

gia công

trộn

bê tông kiểm tra

trộn thử trạm ccbt

kiểm tra chọn

Chuẩn

Hình 2.13: Sơ đồ thi công tường vây

2.5.2.Kỹ thuật thi công tường vây

Kỹ thuật thi công tường chắn đất bao gồm thi công tường bêtông cốt thép từ cao

trình mặt đất tự nhiên bằng cách sử dụng gàu ngoặm đào trong dung dịch bentonite

Trong quá trình đào, hai vách hố đào được giữ ổn định bằng dung dịch bentonite Sau

khi hoàn tất việc đào, một lồng thép được hạ xuống trong dung dịch bentonite và rồi

bêtông được đổ vào hố đào theo phương pháp đổ bêtông bằng ống “tremie” Khi cao

trình bêtông dâng lên, dung dịch bentonite thừa ra được rút ra để tái sử dụng Gioăng

“CWS” được dùng để tạo các mối nối giữa các tấm tường chắn kế tiếp nhau

2.5.2.1 Tường dẫn

Được thi công trước khi thi công tường bao

* Chức năng:

- Làm căn cứ để nghiệm thu tường bao (kích thước, độ sâu, cốt đỉnh tuờng )

- Dẫn hướng cho gầu khoan trong những mét khoan đầu tiên

- Hỗ trợ cho thiết bị thi công tường chắn đất (hạ lồng sắt, đổ bê tông, đặt gioăng

Hình 2.14 Mặt cắt chi tiết tường dẫn

Hình 2.15 Thi công tường dẫn

Thi công tường dẫn là một công đoạn quan trọng vì tường dẫn làm căn cứ để

nghiệm thu tường bao do vậy tường dẫn phải được thi công chính xác về kích thước, tim

và cốt

2.5.2.2 Công tác đào đất

Hình 2.16 Thi công đào đất

Việc thực hiện đào tường chắn đất được thực hiện bởi gầu ngoạm hình chữ nhật

treo trên xe cẩu vận hành bằng dây cáp Trong quá trình đào, dung dịch Bentonite được

giữ trong khoảng không thấp hơn 0.4m từ đỉnh tường dẫn và cao hơn 1.0m trên mực

nước ngầm Độ thẳng đứng của hố đào được giám sát trực quan thông qua những dây

cáp của xe cẩu trong lúc hạ gàu xuống trong rảnh đào

Xe cẩu phải giữ khoảng cách tối thiểu từ 4-6m đến hố đào Bất kỳ di chuyển nào

của xe cẩu sẽ được người đốc công giám sát để tuân thủ đòi hỏi này

Nhiều dạng panel được sử dụng, panel sơ cấp, kế tiếp và panel thứ cấp

* Panen sơ cấp:

Chiều dài thiết kế các panel sơ cấp (với hai ván khuôn CWS) phù hợp với chiều

dài tối thiểu của gàu đào hoặc có chiều dài bằng hai lần chiều dài gàu và một đoạn nhỏ

- Giữ cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui vào khe nứt quyện với

cát tạo thành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố, giữ cho cát và các vật thể vụn

- Hàm lượng cát < 6%

- Dung trọng 1,03

- Độ nhớt 18 - 45s (s)

- Độ pH 7 - 9

Liều lượng trộn khoảng 50 Kg bentonite/m3

Hình 2.18 Bentonite quyện với vật thể vụn, cát tạo thành màng đàn hồi (Cake)

H ình 2.19 Quy trình cấp và tái chế Bentonite

a Kiểm tra dung trọng b Kiểm tra độ PH

c Kiểm tra hàm lượng cát d Kiểm tra độ nhớt

Hình 2.22 Kiểm tra các thông số kỹ thuật của Bentonite

2.5.2.4 Lắp đặt lồng thép

Lồng thép được chế tạo trước tại công trường, khi việc tái chế bentonite và việc

lắp đặt gioăng CWS hoàn tất, lồng thép được hạ xuống rãnh đào bằng cần cẩu bánh

xích Lồng thép được gắn các đệm bêtông để đảm bảo lớp bêtông bảo vệ theo thiết kế

(hình 4.23) Lồng thép được cấu tạo bởi những đoạn lồng dài khoảng 12m bằng cách

bắt bulông hình chữ U trên chiều dài đoạn nối chồng theo thiết kế trong khi hạ xuống

rãnh đào Khi tất cả lồng thép đã được hạ xuống, chúng được treo tại cao trình theo yêu

cầu từ tường dẫn bằng những thanh thép treo với chiều dài tính toán cho việc đổ bêtông

Hình 2.24 Lắp dựng lồng thép

Do tường vây trong quá trình thi công làm nhiệm vụ chống sập thành hố đào

nhưng khi công trình đưa vào sử dụng nó là tường tầng hầm nên trong quá trình gia

công cốt thép phải đặc biệt chú ý chi tiết liên kết giữa tường và sàn tầng hầm (hình

4.25) (phần này bổ sung phần vẽ vách sau)

Hình 2.25 Gia công lồng thép

2.5.2.5 Đổ bê tông

Do đổ bê tông tường vây theo phương pháp vữa dâng nên độ sụt của bê tông nằm

trong khoảng từ 18 ữ 20cm Bêtông được đổ vào rãnh đào qua ống tremie ống tremie

có đường kính 270mm và được tạo thành từ những đoạn 0.5m, 1.0m, 2.0m, và 3.0m dài

Khi mực bêtông trong rãnh đào dâng lên, ống tremie được nhấc lên theo trong khi vẫn

luôn đảm bảo tối thiểu 3m ngập trong bêtông để tránh lẫn lộn với bentonite (hình 4.27)

Trong khi đổ bêtông, nhật ký biểu đồ thời gian phân phối, thể tích và cao trình bêtông

được ghi lại Mẫu bêtông lập phương được lấy để đánh giá cường độ bêtông (hình 4.28),

mẫu hình trụ để đánh giá khả năng chống thấm của bê tông (hình 4.29)

Hình 2.26 Đổ bê tông tường vây trên thực tế

Hình 2.27 Đổ bê tông tường vây

Hình 2.28 Mẫu thí nghiệm để đánh giá cường độ bê tông

Hình 2.29 Mẫu và thiết bị thí nghiệm đánh giá khả năng chống thấm của bê tông

2.5.2.6 Hệ thống gioăng CWS

* Chức năng:

Do hệ tường vây được cấu tạo từ các panel tường thi công riêng biệt Một trong

vấn đề cần quan tâm là phải cấu tạo mối nối giữa các tấm panel tường như thế nào để

đảm bảo tính chống thấm của tầng hầm Trong thập kỷ vừa qua Công ty

SOLETANCHE BACHY đã phát triển hệ thống gioăng CWS cho phép thi công gioăng

ngăn nước giữa các panel tường chắn

* Nguyên lý gioăng CWS

Gioăng CWS bao gồm một ván khuôn thép có đặt sẵn gioăng cao su Ván khuôn

thép sẽ được gàu đào kéo lên khi thi công panel kế cận Cấu tạo ván khuôn thép và

gioăng CWS được thể hiện trên hình 4.30 và chi tiết mối nối giữa các tấm panel tường

được thể hiện trên

Hình 2.30 Cấu tạo chi tiết ván khuôn thép và gioăng CWS

* Lắp đặt

Trong khi tái chế dung dịch bentonite sau khi việc đào hoàn tất, gioăng CWS

được lắp đặt vào đầu cuối của panel đã đào, các panel sơ cấp có gioăng ở cả hai đầu và

các panel kế tiếp có ở một đầu Gioăng bao gồm các đoạn rời liên kết bằng bulông và

được hạ xuống lần lượt trong hố đào cho đến khi gioăng CWS đạt độ sâu thiết kế thấp

hơn vài mét so với cao trình đất đào sau này hoặc trong lớp đất có độ thấm nhỏ Gioăng

CWS là ván khuôn chặn ở đầu cuối Một gioăng cao su ngăn nước được gắn vào gioăng

trước khi đặt gioăng CWS vào trong panel Gioăng CWS vẫn ở lại tại đầu cuối của panel

trong khi đào panel kế tiếp Thiết bị đào được dẫn hướng bằng CWS và tháo dỡ CWS

trong khi đào panel sau đó

Hình 2.31 Chi tiết mối nối giữa các tấm panel tường

2.6 Các sự cố khi thi công cọc,tường vây va các giải pháp giải quyết

Một số sự cố thường xảy ra trong thi công cọc tường barrette như: sụt lở thành

hố đào, rơi các thiết bị thi công vào hố khoan, khung cốt thép bị trổi lên, khung và cốt

thép bị cong vênh, nước vào trong ống đổ bê tông

2.6.1 Sụt lở thành hố khoan

Với phương pháp thi công cọc,tường barrette và giữ ổn định thành hố bởi việc

duy trì áp lực dung dịch bentonite trong lỗ khoan Nhưng nguyên nhân dẫn đến sự sụt lở

thành hố khoan thì có nhiều như:

- Duy trì áp lực cột nước không đủ

- Mực nước ngầm có áp tương đối cao

- Tỷ trọng và nồng độ dung dịch không đủ

- Tốc độ tạo lỗ quá nhanh

- Trong tầng cuội sỏi có nước chảy hoặc không có nước, trong hố xuất hiện hiện

tượng nước chảy đi mất

- Các lực chấn động ở các môi trường xung quanh

- Khi hạ cốt thép va vào thành hố phá vỡ màng dung dịch hoặc thành hố

Như vậy theo các nguyên nhân kể trên để đề phòng sụt lở thành hố ta phải nắm

chắc được địa chất, mực nước ngầm, khi lắp dựng ống thép phải chú ý độ thẳng đứng

của ống vách Với phương pháp thi công phản tuần hoàn, việc quản lý dung dịch phải

được đặc biệt chú trọng Tốc độ tạo lỗ phải đảm bảo, giảm bớt các lực chấn động xung

quanh, quá trình lắp dựng khung cốt thép phải thật cẩn trọng

- Dùng cáp hoăc xích phòng hộ vào cần khoan

- Thợ vận hành phải thường xuyên kiểm tra các thiết bị vận hành

Nếu đã xảy ra thì biện pháp xử lý thường là dùng gầu ngoạm để lấy lên hoặc

dùng các móc để kéo lên Trường hợp các dụng cụ này đã bị đất lấp vùi thì trước đó

phải dùng biện pháp xử lý rửa sạch đất cát lấp trên

2.6.3 Khung cốt thép bị trồi lên

Trong một số trường hợp khi đang đổ bê tông phát hiện lồng thép bị trồi lên thì

biện pháp để phòng và xử lý như sau:

- Phải gia công khung cốt thép phải thật chính xác, đặc biệt chú ý mối nối đầu

giữa hai đoạn khung cốt thép

- Trong khi đổ bê tông phải đặc biệt chú ý độ thẳng đứng của ống dẫn cũng như

của khung cốt thép vì kết cấu khung cốt thép phần trên có nhiều cốt chủ hơn phần dưới

nên trọng lượng lớn hơn Hơn nữa khung thép lại dài khả năng bị nén cong vênh lại

càng lớn

- ống đổ bê tông để ngập quá nhiều cũng là một nguyên nhân dẫn đến việc lồng

thép trồi lên

2.6.4 Nước vào trong ống dẫn

Do quá trình đổ bê tông trong ống dẫn phải nhấc lên hạ xuống nhiều lần làm

cho đầu nối bị rò nước hoặc nhấn ống quá quy định làm cho nước vào trong ống dẫn

đến việc bê tông bị phân ly, mất độ dẻo, làm giảm chất lượng bê tông

Biện pháp phòng ngừa và xử lý:

- Kiểm tra toàn bộ ống dẫn trước khi đổ bê tông

- Trong quá trình đổ bê tông đáy ống phải ngập đúng quy định trong bê tông,

nhấc ống lên xuống đúng quy định

- Khi đã phát hiện có nước trong ống phải thật nhanh chóng dùng loại thiết bị

hút nước đường kính nhỏ hút hết nước trong ống ra rồi mới tiếp tục đổ bê tông

CHƯƠNG 3:THI CÔNG tầng hầm 3.1 Tổng quan

Một vấn đề được đặt ra khi thi công tầng hầm nhà cao tầng là cùng với việc thi

công đất là giải pháp ổn định thành hố đào trong quá trình thi công Trong thực tế có

nhiều phương pháp giữ thành hố đào tuỳ thuộc vào độ sâu hố đào, điều kiện địa chất,

mặt bằng thi công giải pháp kết cấu

Với công trình “ Khu nhà ở cao cấp viglacera tower ”, phần ngầm thấp nhất (đáy

đài) nằm ở độ sâu -11,2m (so với cốt thiên nhiên), xung quanh có các công trình đã

xây dựng nằm liền kề và đường giao thông quan trọng trong điều kiện địa chất tương

đối phức tạp Tường tầng hầm bê tông cốt thép dày 800mm được sử dụng tường chắn

cho hố đào trong quá trình thi công phần ngầm Vấn đề đặt ra là làm thế nào để giữ

vách hố đào trong suốt quá trình thi công phần ngầm Các phương pháp đã được sử

dụng ở nước ta bao gồm: khoan neo tường vào đất (VIETCOMBANK TOWER đã thi

công và KEANGNAM LANMARK TOWER đã thi công), chống trực tiếp lên thành hố

đào (BIDV TOWER đã thi công)…và phương pháp Top-Down

3.2 Lựa chọn giải pháp thi công tầng hầm

3.2.1 Phương pháp thi công đào hở (sử dụng neo)

* ưu điểm:

- Thi công đơn giản, nhanh chóng do đó rút ngắn được thời gian thi công Hiệu

quả kinh tế cao

- Khi sử dụng loại neo tạm, thời sau khi thi công xong neo được dỡ bỏ do đó

không gây ảnh hưởng đến việc thi công các công trình khác có tầng hầm sau này

* Hạn chế:

- Đòi hỏi kỹ thuật phải có sự hiểu biết sâu về địa kỹ thuật

- Khó khăn trong việc lắp đặt hệ thống neo nếu trong nến đất của khu vực bên

cạnh có kết cấu tầng hầm và tường bêtông( Tường liên tục)

- Kỹ sư giám sát cần phải kiểm tra lại sức chịu tải của Neo trong điều kịên nền

- Lợi dụng hệ sàn tầng trên đã thi công làm hệ chống thành hố đào

- Hệ chống ổn định tốt trong quá trình thi công

- Rút ngắn thời gian thi công Hiệu quả kinh tế cao

- Tận dụng hết nhân lực trên công trường và tận dụng hết những ưu điểm của

công nghệ TOP DOWN đem lại hiệu quả kinh tế cao

*Hạn chế:

-Thi công phần ngầm sâu khó khăn cho công tác vận chuyển đất và vật liệu khác

- Máy móc yêu cầu hiện đại

- Thiếu không khí và ánh sáng

- Phải huy động nhân lực rất lớn vì phải thi công đồng thời phần thân và phân

ngầm

- Giá thành xây dựng cao

Phương pháp TOP-DOWN là phương pháp thi công tương đối mới với nước ta

Kết cấu từ cốt mặt đất trở xuống và lợi dụng hệ dầm - sàn của các tầng hầm làm hệ

thống chống đỡ tường tầng hầm thay các hệ thanh chống thông thường Tuy nhiên công

nghệ TOP DOWN còn nhiều hạn chế về công tác đào đất và vận chuyển đất từ tầng

hầm lên trên, nhất là đối với các tầng hầm sâu như công trình này (do máy móc và

phương tiện thi công còn hạn chế)

3.2.3 Phương pháp Se mi Topdown

Với thi công hố đào sâu việc giữ ổn định thành hố đào, hạ giá thành biện pháp

thi công là rất quan trọng Tuy nhiên, phương pháp Top Down giá thành khá cao, biện

pháp thi công phức tạp đòi hỏi 1 biện pháp khác đơn giản hơn phù hợp hơn Phương

pháp Se mi Top Down là phương pháp thi công có những nét giống phương pháp đào

hở, thi công Top Down Thay vì thi công từ trên xuống dưới thì biện pháp này chỉ thi

công 1 phần bên trên rồi thi công xuống dưới sau đó mới tiếp tục thi công những phần

còn lại Biện pháp này đã được rất nhiều công trình ở Việt Nam sử dụng như: anphu

plaza– q3 tp hcm (cao 18 tầng, 2 tầng hầm), tòa nhà văn phòng Tuấn Đức – 28 Phan

Bội Châu- Hoàn Kiếm –HN ( cao 11 tầng, 3 tầng hầm),

Phương pháp này ngoài việc tận dụng được ưu điểm của phương pháp TopDown

vừa khắc phục được 1 số nhược điểm có nó cho phù hợp với đặc điểm thi công của Việt

Nam là hạn chế được máy móc thi công, giảm được khối lượng công việc cùng lúc như

vậy biện pháp Se mi Top Down biện pháp thi công sẽ bớt phức tạp hơn nhiều so với Top

Down

Với công trình: Khu nhà ở cao cấp Viglacera tower, diện tích tầng hầm trên

6000m2/1 hầm Móng sử dụng cọc barrette và cọc khoan nhồi Lựa chọn phương án thi

công Se mi Top Down để thi công công trình

Sơ đồ khối

Sơ đồ khối mô tả trình tự các bước thi công phần ngầm