tiểu luận kĩ thuật thi công

chuẩn bị mặt bằng công trình, công tác đóng và ép cọc,thi công coppha dầm móng cột,cách xác định vị tim cột móng công trình,các phương án đào đất,phương pháp đắp đất đào đất cho từng hố móng,phương pháp định vị tim trục cho mặt bằng công trình,phương pháp thi công cọc khoan nhồi barret

I Tại sao phải chuẩn bị mặt bằng?

Để có thể xây dựng được một công trình tốt thì điều đầu tiên phải làm là chuẩn bị được mặt bằng tốt

Đối với mặt bằng thi công là khu vực dân cư, thì công việc chính để có mặt bằng tốt

là phá dỡ toàn bộ công trình phụ có trên đất, di dời toàn bộ cây xanh, xà bần, đất thừa trên diện tích đất thi công Di dời toàn bộ đường điện nước ra khỏi khu vực thi công, chuẩn bị chổ ở sinh hoạt cho công nhân viên thi công.

Đối với mặt bằng trũng, sình lầy thì việc quan trọng là gia cố nền Gia cố nền có nhiều phương pháp nhưng ở Việt nam thông dụng nhất là ép cọc tre đối với nhà dân, cọc bê tông thép đối với công trình trung bình và cọc khoan nhồi với những công trình lớn.Việc

ép cọc với mật độ và chiều sâu tùy thuộc vào độ lớn công trình và tính chất thổ nhưỡng từng vùng.

Đối với những mặt bằng thi công gồ gề thì công việc chuẩn bị mặt bằng chính là san phẳng và vận chuyển đất thừa ra khỏi khu vực thi công.

Công việc chuẩn bị mặt bằng phải được tính toán kỹ trước khi thi công, nó chỉ được tiến hành sau khi: Lập kế hoạch xây dựng; Chọn nhà tư vấn thiết kế; Hoàn thiện hồ sơ xây dựng, lựa chọn nhà thầu nhập vật tư.

Công việc chuẩn bị để thi công đất gồm:

Phá dỡ công trình cũ

+ Khi phá dỡ các công trình xây dựng cũ phải có thiết kế phá dỡ, bảo đảm an toàn và tận thu vật liệu tái sử dụng được Thời điểm phá dỡ phải được tính toán cụ thể để có thể tận dụng các công trình này làm lán trại tạm phục vụ thi công.

+ Những công trình kỹ thuật như điện, nước khi tháo dỡ phải bảo đảm đúng các quy định

di chuyển.

Đánh các bụi rậm, cây cối

+ Bằng phương pháp thủ công: dùng dao, rựa, cưa, để đánh bụi rậm cây cối.

+ Bằng phương pháp cơ giới: dùng máy ủi, máy kéo, tời để phát hoang bụi rậm hay đánh ngã cây cối.

Di dời mồ mả

+ Phải thông báo cho người có mồ mả biết để di dời Khi di dời phải theo đúng phong tục

và vệ sinh môi trương.

Tiêu nước bề mặt cho khu vực thi công

Ý nghĩa của việc tiêu nước bề mặt cho khu vực thi công

+ Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới có lượng mưa trung bình hằng năm rất lớn nên việc tiêu nước mặt và hạ mực nước ngầm cho công trình xây dựng là việc làm quan trọng không thể thiếu.

+ Có những công trình có địa điểm xây dựng nằm trong vùng đất trũng, nên mỗi khi có mưa lớn thường bị ngập nước Nước ứ đọng gây nhiều cản trở cho việc thi công đào, đắp đất.

+ Tiêu nước bề mặt để hạn chế không cho nước chảy vào hố móng, giảm bớt các khó khăn cho quá trình thi công đất.

Các phương pháp tiêu nước mặt công trình

+ Để bảo vệ những công trình khoi

bị nước mưa tràn vào, ta đào những rãnh ngăn

nước mưa về phía đất cao và chạy dọc theo các công trình đất hoặc đào rãnh xung quanh công trường để có thể tiêu thoát nước một cách nhanh chóng (hình 3-1.) Nước chảy xuống rãnh thoát nước được dẫn xuống hệ thống cống thoát gần nhất Kích thước rãnh ngăn nước phụ thuộc vào bề mặt lưu vực và được xác định theo tính toán.

+ Để tiêu nước mặt cho các hố móng đã đào xong do gặp mưa hay do nước ngầm, ta tạo các rãnh xung quanh hố móng với độ dốc nhất định tập trung về các hố thu, rồi đặt máy bơm để tiêu nước Đối với những hố móng có kích thước lớn thì ta có thể bố trí nhiều hố thu gom tại các góc của hố móng

II.Nêu các phương án đào đất? Cho ví dụ cụ thể và phân tích pp mình chọn và tính năng suất máy thi công đó

- Nếu đào đất bằng máy có năng suất cao và giá thành thi công hạ do đó thể rút ngắn thời gian thi công, đảm bảo kỹ thuật và tiết kiệm nhân lực Khi đào thì cho máy đào trước nhưng để lại một lớp đất khoảng 10(cm) so với cốt thiết kế, sau đó đào thủ công, mục đích giúp điều chỉnh chính xác cao trình hố đào và lớp đất giữ lại tránh cho nền khỏi tác động tự nhiên khi chưa kịp thi công hố Lớp đất giữ lại này chiếm khoảng khối lượng đất cần đào , như vậy khối lượng đất thực tế máy cần đào là : V’=95%V (m3)

- Qua phân tích trên chọn phương án kết hợp giữa đào bằng máy và đào thủ công

+ Bán kính lớn nhất: Rmax= 7,5m

+ Bán kính nhỏ nhất: Rmin= 2,9m

+ Chiều cao nâng cần lớn nhất: h = 4,8m

+ Chiều sâu nhất máy đào: H = 4,2m

+ Chiều cao máy: c = 1,5m

+ Trọng lượng máy: 14,5T

+ Chu kỳ thực hiện: tck= 17s

+ Chiều rộng máy: 2,7m

- Tính năng suất đào của máy:

+ Năng suất lý thuyết: N = 60.Q.n.kc.kxt [m3/h]

Trong đó: Q - Dung tích đầy gầu , Q = 0,5 (m3) kc

- Hệ số đầy gầu, lấy kc= 0,95 kt

- Sau khi máy đã đào hết phần đất của nó, thì tiến hành đào thủ công Cho công nhân dùng quốc xẻng đào và sửa hố móng cho tới khi đạt được yêu cầu thì thôi, lượng đất thừa được hất lên xe cải tiến vận chuyển tới nơi đổ, hướng vận chuyển vuông góc với hướng đổ

III.Phương pháp đắp đất và đầm đất cho một hố móng Ví dụ cụ thể và tính năng suất.

+đất đắp phải được đổ thành từng lớp có chiều dày theo tính toán và thí nghiệm.Đất đắp

ở mổi lớp phải băm nhỏ để khi đầm dể lèn chặt.

+mặt đất phải được dọn cỏ rể cây v.v đồng thời phải thoát kiệt nuowcss và vét sạch bùn trước khi đắp đất.

+trước khi đắp phải kiểm tra độ ẩm của đất (có thể cần làm ẩm them hoặc hong khô) phải xác định chiều dày của lớp đầm và chọn loại đầm cho phù hợp sau khi đắp từng lớp phải tiến hành đầm, công tác đầm đạt yêu cầu thì mới đắp các lớp tiếp theo.

+khi đắp đất không đồng nhất thì : đất khó thoát nước đắp dưới, đất dễ thoát nước đắp trên

+khi đắp một loại đất không thoát nước thì nên xen kẽ một vài lớp nước mỏng để thoát nước ngấm vào công trình

+nếu một loại đất thoát nước nằm dưới lớp không thoát nước thì độ dày của lớp thoát nước phải lớn hơn độ dầy mao dẫn để không hư hại cho công trình.

+trong một loại đất không đắp lẫn lộn nhiều loại đất có độ thoát nước khác nhau Không đắp mái dốc bằng loại đất có hệ số thoát nhỏ hơn hệ số thoát của đất nằm phía trong để tránh nước đọng trong long công trình.

+đắp đất bằng hỗn hợp cát, đất mịn và sỏi sạn chỉ khi mỏ vật liệu có cấu trúc hỗn hợp tự nhiên.

+bề mặt bãi san rộng phải chia ô để cân đối nơi rãi đất,nơi đầm, tránh đầm sót.

+rãi đất để đầm từ mép biên tiến vào giữa nếu nền gốc yếu, rãi từ giữa ra biên Khi được

độ cao đầm rãi 3 mét lại đổi trình tự vị trí.

Đầm hai người thường nặng từ 20 ( 25 kg, d = 25 ( 30 cm, 4 chuôi cầm dài 60

cm, hoặc 4 dây kéo buộc vào giữa thân đầm.

Đầm 4 người nặng 60 ( 70 kg.

Đầm gang đúc có hình tròn nặng từ 5 ( 8 kg một người đầm, dùng để đầm những lớp đất mỏng trên diện tích hẹp, góc cạnh )

Đầm bê tông: d = 35- 40 cm; 40 -60 cm; nặng 70 -140 kg; 4 cán gỗ; 4- 8 người đầm.

b Đầm bằng cơ giới

Dùng giá búa đóng cọc, máy đào đất, cần trục có sức nâng 5 tấn, treo chày nặng

2 - 4 tấn bằng thép hay bê tông.

Nâng cao lên 3 - 4 m, cho rơi tự do xuống.

Loại đầm này có thể đầm những lớp đất dày đến 2 m.

Có thể đầm được cho mọi loại đất.

Lúc đầu đầm nhẹ, giảm chiều cao đi 4 lần, sau đầm mạnh, mỗi dãy đầm lấy bằng 0.9 đường kính đầm.

Đầm loại này thường gây chấn động mạnh, không nên đầm gần công trình (>2 m).

Sau khi kết thúc đầm, một lớp khoảng 15 cm trên mặt bị tơi xốp do đó phải đầm nhẹ lại.

Thường lớp đất đầm dày từ 0.6 - 1m

- Dầm lăn

Thường dùng cho khu đất rộng và dài.

Có ba loại đầm lăn:

Tại mỗi vị trí đầm phải lăn từ 8 - 16 lượt

Khi đầm lăn thì lớp đất mỏng phía trên trở thành một lớp vỏ cứng có khả năng chịu tải trọng của đầm làm hạn chế sự truyền lực xuống các lớp bên dưới Vậy trước tiên lăn nhẹ vài lượt rồi mới tăng tải trọng lên.

Thực tế không nên dùng đầm quá nặng, đất bị trạng thái vượt quá cường độ giới hạn và đất sẽ trượt (Rth).

Thường nên đầm với ứng suất trên mặt

s max = (0.8 ¸ 0.9) s d (1.3)

s max =

.

q E R

(1.4) Trong đó:

R: bán kính của qủa lăn (thường R = 80 ( 90 cm).

E: mođun biến dạng của đất.

Đất dính E = 200 kg/cm2

Đất rời E = 150 ( 200 kg/cm2 q: áp suất tuyến tính (kg/cm).

Tốc độ đầm 2 ( 2.5 km/h

Chiều dày lớp đất đắp tốt nhất

+ Đối với đất dính: Ho = 0.28Ġ (1.5)

+ Đối với đất rời : H0 = 0.35Ġ (1.6)

Chú Ý: công thức nầy chỉ đúng khi W0< Wop

Q = p.F.n (1.7)

p: áp suất ở mặt dưới vấn đầm (kg/cm2).

F: Diện tích mặt đáy vấn đầm (cm2).

n: số vấn trong một hàng ngang trên đường sinh của qủa đầm.

- Xe lu, đầm lăn bánh hơi,đầm rung,đàm đất bằng máy kéo và máy làm đất

2.Ví dụ: tính năng suất của máy lu khi lèn 100m đất,biết số giờ làm việc trong 1 ca là 7h, tốc độ di chuyển của lu bánh hơi là 3km/h, chiểu rộng nền đường là 7.5m.( dung máy lu bánh lốp D625)

Năng suất máy lu được tính theo công thức :

N =

β 01

, 0

60

N t v

L v

L

B L K T

t đs : thời gian đổi số cuối đoạn t đs = 1 (ph)

, 1 36 1 50

100 01 ,

0

100

5 , 7 100 85 , 0 7

Vậy năng suất của máy lu D625 là :

SƠ ĐỒ LU BÁNH LỐP D625

IV Phương pháp định vị tim trục cho mặt bằng công trình Cho ví dụ cụ thể

-sau khi đã xác định được vị trí tim trục ta dùng dây dù khoản 50cm buộc vào đầu một thanh sắt 20cm

- rồi đóng xuống vị trí tim trục sao cho đầu dây lòi lên khoản 50cm, nghĩa là chỉ cắm vừa lún hết thanh

- còn chừa sợi dây như vậy khi thi công vận chuyển vật liệu sẽ không vướn víu

V.Phương pháp xác định hệ lưới trục lên mặt bằng

-Dựa vào mốc trắc địa đã có hoặc các điểm địa vật rõ nét, chuyển gốc toạ độ và một trục toạ độ ra thực địa.

-Từ trục tọa độ, dùng dụng cụ và máy trắc địa có độ chính xác thấp, bố trí sơ bộ các đỉnh lưới ô vuông Đóng cọc cố định các đỉnh của lưới ô vuông sơ bộ này.

-Dùng phương pháp trắc địa chính xác, đo đạc lưới ô vuông sơ bộ Tính toán bình sai xác định toạ độ các đỉnh ô vuông; tính số liệu hoàn nguyên dựa vào toạ độ đỉnh lưới ô vuông thiết kế và sơ bộ

-Hoàn nguyên và cố định lưới chính thức.

VII.Trình bày phương pháp thi công cọc khoan nhồi – baret Nêu khó khăn khi thi công cọc.

2.2- Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi :

Trên thế giới có rất nhiều thiết bị và công nghệ thi công cọc khoan nhồi nhưng có 2 nguyên lí được sử dụng trong tất cả các phương pháp thi công là :

Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách

- Cọc khoan nhồi không dùng ống vách

2.2.1: Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách : Loại này thường được sử dụng khi thi công những cọc nằm kề sát với công trình có sẵn hoặc do những điều kiện địa chất đặc biệt Cọc khoan nhồi có dùng ống vách thép rất thuận lợi cho thi công vì không phải lo việc sập thành hố khoan, công trình ít bị bẩn vì không phải sử dụng dung dịch Bentonite, chất lượng cọc rất cao Nhược điểm của phương pháp này là máy thi công lớn, cồng kềnh, khi máy làm việc thì gây rung và tiếng ồn lớn và rất khó thi công đối với những cọc có độ dài trên 30m

2.2.2: Cọc khoan nhồi không dùng ống vách: Đây là công nghệ khoan rất phổ biến Ưu điểm của phương pháp này là thi công nhanh, đảm bảo vệ sinh môi trường và ít ảnh hưởng đến các công trình xung quanh Phương pháp này thích hợp với loại đất sét mềm, nửa cứng nửa mềm, đất cát mịn, cát thô hoặc có lẫn sỏi cỡ hạt từ 20-100mm Có 2

phương pháp dùng cọc khoan nhồi không sử dụng ống vách:

a- Phương pháp khoan thổi rửa (phản tuần hoàn): Máy đào sử dụng guồng xoắn để phá đất, dung dịch Bentonite được bơm xuống hố để giữ vách hố đào Mùn khoan và dung dịch được máy bơm và máy nén khí đẩy từ đáy hố khoan lên đưa vào bể lắng để lọc tách dung dịch Bentonite tái sử dụng Công việc đặt cốt thép và đổ bê tông tiến hành bình thường

- Ưu điểm : Phương pháp này có giá thiết bị rẻ, thi công đơn giản, giá thành hạ

- Nhược điểm : Tốc độ khoan chậm, chất lượng và độ tin cậy chưa cao.

b- Phương pháp khoan gầu : Theo công nghệ khoan này, gầu khoan thường có dạng thùng xoay cắt đất và đưa ra ngoài Cần gầu khoan có dạng Ăng-ten,thường là 3 đoạn truyền được chuyển động xoay từ máy đào xuống gầu nhờ hệ thống rãnh Vách hố khoan được giữ ổn đình nhờ dung dịch Bentonite Qúa trình tạo lỗ được thực hiện trong dung

dịch Bentonite Trong quá trình khoan có thể thay các gầu khác nhau để phù hợp với nền đất đào và để khắc phục các dị tật trong lòng đất.

- Ưu điểm : Thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng dễ dàng thuận tiện, đảm bảo vệ sinh môi trường và ít ảnh hưởng đến các công trình lân cận

- Nhược điểm : Phải sử dụng các thiết bị chuyên dụng giá đắt, giá thành cọc cao.

2.3: Quy trình công nghệ thi công Cọc khoan nhồi :

Quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi bao gồm các công đoạn :

- Công tác chuẩn bị

- Công tác định vị tim cọc

- Công tác hạ ống vách khoan và bơm dung dịch Bentonite

- Công tác chuẩn bị và hạ lồng thép

- Công tác đổ bê tông và rút ống thép

- Công tác kiểm tra chất lượng cọc.

Công tác chuẩn bị : Để việc thi công cọc khoan nhồi đạt hiệu quả cao thì ngoài việc phải chuẩn bị các loại thiết bị thi công cần thiết phải điều tra khả năng vận chuyển, áp dụng các biện pháp ngăn ngừa tiếng ồn và chấn động, còn phải tiến hành điều tra đầy đủ về công tác khoan như:

+Thu thập tài liệu địa chất công trình địa chất thủy văn

+Nguồn vật liệu, vị trí đổ đất khoan

+Tính năng và số lượng thiết bị thi công

+Các ảnh hưởng tác động đến môi trường và công trình lân cận

+Trình độ công nghệ đơn vị thi công

+Các yêu cầu kỹ thuật thi công và kiểm tra chất lượng -Lập bản vẽ thi công, lập hướng dẫn thi công -Lập tiến độ thi công

+Kế hoạch sử dụng nhân lực và thiết bị -Bảng tổng vật tư thi công

+Các biện pháp an toàn

+Định vị vị trí đặt cọc : Phải dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí đặt cọc Việc định vị được tiến hành trong thời gian dựng ống vách, có thể nhận thấy ống vách có tác dụng đầu tiên là đảm bảo cố định vị trí cọc Trong quá trình lấy đất ra khỏi lòng cọc cần khoan sẽ được đưa ra đưa vào liên tục nên tác dụng thứ hai của ống vách là đảm bảo không cho sập thành ở phía trên và cọc không bị lệch ra khỏi vị trí Từ mặt bằng định vị móng cọc của nhμ lập hệ thống định vị và lưới khống chế cho công trình theo toạ độ Các lưới định

vị này được chuyển dời và cố định vào các công trình lân cận hoặc lập thành các mốc định vị Các mốc này được rào chắn bảo vệ chu đáo và liên tục kiểm tra để đề phòng xê dịch do va chạm và lún.

- Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dung dịch Bentonite : Ống vách là một ống thép

có đường kính lớn hơn đường kính gầu khoan khoảng 10cm, ống vách dài khoảng 6m được đặt ở phần trên miệng hố khoan nhô lên khỏi mặt đất khoảng 0,6m ống vách có nhiệm vụ :

- Định vị 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 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 Các phương pháp hạ ống vách:

- Phương pháp rung: Là sử dụng loại búa rung thông thường, để đạt độ sâu khoảng 6 mét phải mất khoảng 10 phút, do quá trình rung dài ảnh hưởng đến toàn bộ khu vực lân cận nên để khắc phục hiện tượng trên, trước khi hạ ống vách, người ta đào sẵn một hố sâu từ 2,5 đến 3 m tại vị trí hạ cọc với mục đích bóc bỏ lớp cứng trên mặt đất giảm thời gian của búa rung xuống còn khoảng 2-3 phút.

- Phương pháp ép: Là sử dụng máy ép để ép ống vách xuống độ sâu cần thiết Phương pháp này chịu được rung động nhưng thiết bị cồng kềnh, thi công phức tạp và năng suất thấp

- Sử dụng chính máy khoan để hạ ống vách: Đây là phương pháp phổ biến hiện nay a Công tác khoan tạo lỗ: Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm Đất lấy ra khỏi lòng cọc được thực hiện bằng thiết bị khoan đặc biệt, đầu khoan lấy đất có thể

là loại guồng xoắn cho lớp đất sét hoặc là loại thùng cho lớp đất cát Trong khi khoan do cấu tạo nền đất thay đổi hoặc có khi gặp dị vật đòi hỏi người chỉ huy khoan phải có kinh

nghiệm để xử lý kịp thời kết hợp với một số công cụ đặc biệt như mũi khoan phá, mũi khoan cắt, gầu ngoạm, búa máy Một số loại máy khoan cọc nhồi phổ biến :

b Dung dịch Bentonite: Các đặc tính kỹ thuật của bột Bentonite :

- Độ ẩm 9- 11%

- Độ trương nở 14- 16 ml/g

- Khối lượng riêng 2,1T/m3

- Độ pH của keo với 5% 9,8 - 10,5

Thi công lồng thép

b) Các bước cơ bản khi hạ lồng thép: Nạo vét đáy hố khoan Hạ từ từ đoạn thứ nhất vào

hố khoan đến độ cao đảm bảo thuận tiện cho việc nối lồng tiếp theo Giữ lồng thép bằng giá đỡ chuyên dụng được chế tạo bằng cốt thép đường kính lớn hay thép hình Đưa đoạn tiếp theo vào và thực hiện nối lồng thép(hàn, buộc các thanh cốt thép dọc) Tháo giá đỡ và tiếp lồng cốt thép xuống Lặp lại các thao tác trên đối với việc nối các đoạn tiếp theo cho đến đoạn cuối cùng Kiểm tra cao độ phía trên của lồng cốt thép Kiểm tra đáy lỗ khoan Neo lồng thép để khi đổ bê tông cốt thép không bị trồi lên.

- Công tác đổ bê tông và rút ống vách: Sau khi kết thúc thổi rửa hố khoan và đặt lồng thép cần phải tiến hành đổ bê tông ngay vì để lâu bùn cát sẽ tiếp tục lắng ảnh hưởng đến

chất lượng của cọc Về nguyên tắc đổ bê tông cọc khoan nhồi là đổ bê tông dưới nước bằng ống dẫn, cho nên tỷ lệ cấp phối bê tông phải phù hợp với độ dẻo, độ dính, dễ chảy trong ống dẫn mà không hay bị gián đoạn, thường người ta dùng loại bê tông dẻo có độ sụt 13-18cm Tỷ lệ cát khoảng 45%, lượng xi măng trên 370kg/m3 Tỷ lệ nước xi măng nhỏ hơn 50% Thường người dùng bê tông đá sỏi vì bê tông đá sỏi dễ chảy hơn bê tông

đá dăm Nếu quá trình đổ bê tông bị gián đoạn thì dễ sinh ra sự cố đứt cọc nên đổ bê tông phải thật liên tục, mặt khác nếu để phần bê tông đổ trước đã vào giai đoạn sơ ninh thì sẽ trở ngại cho việc chuyển động của bê tông đổ tiếp theo trong ống dẫn Tốc độ đổ bê tông nên cố gắng càng nhanh càng tốt Phương pháp thông dụng là cho trực tiếp bê tông 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 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 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 dễ dàng Sau khi rút ống vách phải lấp cát vào hố cọc nếu cọc sâu, lấp hố thu bentonite và rào chắn tạm bảo vệ cọc Không được phép rung động hoặc khoan cọc khác trong vòng 24 giờ kể từ khi kết thúc đổ bê tông cọc trong phạm vi 5 lần đường kính của cọc.

Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi:

Khoan cọc nhồi là một phương pháp đòi hỏi kỹ thuật cao hơn rất nhiều so với phương

pháp đóng cọc móng thủ công Nhằm đảm bảo thi công đúng kỹ thuật, chất lượng cọc nhồi bê tông đạt yêu cầu, quá trình này cần phải được xem xét kỹ lưỡng khu vực đất nền, tải trọng của công trình, máy móc sử dụng, phương pháp tiến hành… Bên cạnh đó, còn rất cần một đội ngũ xây dựng giàu kinh nghiệm và hiểu biết sâu về lĩnh vực này.

Tuy nhiên, trong quá trình thi công, do ảnh hưởng của nhiều yếu tố từ công trường và từ thao thác của người thợ mà có thể phát sinh những sự cố gây gián đoạn quá trình thi công

và ảnh hưởng đến chất lượng công trình nếu không có giải pháp khắc phục kịp thời.

1/ Không rút được đầu khoan

Sự cố này thường xảy ra trong quá trình khoan cọc nhồi sử dụng ống vách Trong một số trường hợp mất điện hoặc trục trặc máy cẩu khi đang khoan Phần đất đá bên vách hố

khoan vừa tạo sẽ đổ sập trong khi ống vách chưa được đưa xuống kịp thời Đầu khoan lúc này bị đất đá lấp, đồng thời vướng vào thành ống vách, không thể kéo lên được.

Đầu máy khoan cọc nhồi có thể gặp sự cố khi thi công

Trong trường hợp này, cách khắc phục là rút ống vách lên khoảng 15 - 20 cm rồi sau đó mới rút đầu khoan lên và hạ ống vách xuống ngay sau khi đã rút xong Đối với những ống vách đã hạ xuống sâu, khi kéo lên gặp khó khăn do độ ma sát lớn với thành hố khoan, nên thực hiện sói nước với áp suất lớn làm trôi đi phần đất đá lấp đầu khoan Đồng thời khiến đầu khoan trôi xuôi xuống đáy hố theo phương thẳng rồi rút đầu khoan Cần phải lưu ý cân bằng lượng nước trong hố khoan bằng cách vừa bơm sói nước, vừa hút nước ra khỏi hố.

2/ Vách hố khoan bị sập

Sự cố này có thể xảy ra bởi nhiều nguyên nhân:

- Do tốc độ tạo màng giữ vách hố khoan của dung dịch betonite không bắt kịp tốc độ tạo lỗ.

- Do dung dịch giữ thành pha không đúng tỷ lệ dẫn đến tỷ trọng và nồng độ không đạt yêu cầu.

Để ngăn ngừa sự cố này, cần phải có giải pháp tốt ngay từ ban đầu:

- Giám sát chặt chẽ quá trình điều chế dung dịch giữ thành, đặc biệt là với phương pháp khoan cọc nhồi phản tuần hoàn Thường xuyên kiểm tra chất lượng dung dịch khi đổ bê tông để khắc phục kịp thời nếu có tình trạng dung dịch tách nước.

- Nếu phát hiện có nguồn nước ngầm áp suất lớn, nên thả ống vách qua nước ngầm để ngăn sập vách.

- Duy trì tốc độ khoan hợp lý để tạo thời gian cho dung dịch giữ vách tạo màng.

- Khi thả ống vách cần thận trọng không để va chạm mạnh với thành hố khoan, thả thẳng đứng.

3/ Không rút được ống vách lên (trong khi công khoan cọc nhồi sử dụng ống vách)

Cần chú ý hạ ống vách đúng kỹ thuật

Nguyên nhân:

- Do tính chất của đất, đặc biệt là ở những tầng đất cát, lại chịu ảnh hưởng của áp lực nước ngầm nên sức kéo của máy cẩu không thắng được sức ì của sự cố kẹt ống vách Lực

ma sát với thành vách lớn, khó kéo ống vách lên.

- Do ống vách khi được hạ xuống đã bị lệch, nghiêng khiến khi kéo lên, ống vách không lên được theo phương thẳng đứng, lực kéo của máy cầu cũng bị giảm đáng kể.

- Do đổ một lượng bê tông quá lớn trước khi rút ống vách, làm tăng độ ma sát của ống vách với bê tông

Khắc phục:

- Cần đảm bảo máy móc thiết bị thi công phù hợp với phương pháp, máy cẩu phải tải được trọng lượng của ống vách.

- Cần tiến hành thử nghiệm độ khả thi của việc rút ống vách ngay sau khi khoan lỗ và trước khi đổ bê tông (thử rung lắc và rút lên khoảng 15 – 20 cm).

- Trường hợp ống vách đang không nằm theo phương thẳng đứng, cần rung lắc nhẹ và lựa đưa ống vách trở về phương có lợi nhất cho phát huy lực kéo.

VIII.Phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi.

Trong giai đoạn thi công (trước khi hình thành cọc), các chỉ tiêu cần kiểm tra

gồm có :

 Chất lượng lỗ cọc trước khi đổ bê tông;

 Chất lượng và khối lượng bê tông đổ vào cọc;

 Lồng cốt thép trong lỗ cọc

Nếu thi công bằng phương pháp ướt (dùng dung dịch sét hoặc hoá phẩm khác

để giữ ổn định thành lỗ cọc) thì phải kiểm tra chất lượng dung dịch :

 Chế tạo dung dịch đạt chỉ tiêu kỹ thuật;

 Điều chỉnh dung dịch theo điều kiện địa chất công trình, điều kiện địa chấtthuỷ văn và công nghệ khoan cụ thể

1 Kiểm tra chất lượng lỗ cọc :

Chất lượng lỗ cọc là một trong các yếu tố có ý nghĩa quyết định đến chất lượngcọc Việc khoan và dọn lỗ cọc, sau đó là cách giữ thành vách lỗ cọc là nhữngcông đoạn quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng lỗ cọc tốt hay xấu Các chỉtiêu về chất lượng lỗ cọc bao gồm vị trí, kích thước hình học, độ nghiêng lệch,tình trạng thành vách và lớp cặn lắng ở đáy lỗ Dưới đây trình bày các thông sốđánh giá chất lượng và phương pháp kiểm tra chúng

Bảng Các thông số cần kiểm tra về lỗ cọc

TT Thông số kiểm

tra

Phương pháp kiểm tra

1 Tình trạng lỗ cọc - Kiểm tra bằng mắt có thêm đèn dọi

- Dùng phương pháp siêu âm hoặc camera ghi chụp thành lỗ cọc

2 Vị trí, độ thẳng đứng

và độ sâu

- Đo đạc so với mốc và tuyến chuẩn

- So sánh khối lượng đất lấy lên với thể tích hình học của cọc

- Theo lượng dùng dung dịch giữ thành vách

- Theo chiều dài tời khoan

- Quả dọi

- Máy đo độ nghiêng, phương pháp siêu âm

3 Kích thước lỗ

- Mẫu, calip, thước xếp mở và tự ghi độ lớn nhỏ đường kính

- Theo đường kính giữ ống thành

- Theo mức độ của cánh mũi khoan khi mở rộng đáy

- Độ sạch của nước xối rửa

- Phương pháp quả tạ rơi hoặc xuyên động

- Phương pháp điện (điện trở, điện dung )

- Phương pháp âm

Bảng trên trình bày các phương pháp khá đơn giản để kiểm tra chất lượng lỗcọc, tuy nhiên trong hầu hết các trường hợp phải dùng thiết bị máy móc thíchhợp mới thực hiện được các yêu cầu về kiểm tra chất lượng lỗ cọc

1 Kiểm tra kích thước và đặc trưng hình học lỗ cọc :

 Đo đường kính lỗ cọc :

Đường kính thân cọc hoặc đáy cọc có mở rộng là dựa vào thiết bị tạo lỗ theokích thước thiết kế Trong trường hợp không dùng ống vách để giữ thành thì

đường kính của lỗ cọc trước khi lắp đặt lồng cốt thép có thể bị co thắt lại hoặc

mở to ra do đó cần phải có kiểm tra để đối chiếu với các sai số quy định

Thiết bị đo đường kính lỗ cọc gồm có 3 phần : đầu đo, bộ phóng đại và bộ phậnghi có thể đo đường kính lỗ cọc đến 1,2 m Nguyên tắc hoạt động của thiết bị

là do cơ cấu co giãn đàn hồi của 4 ăng ten ở đầu đo mà làm thay đổi điện trở,dẫn đến thay đổi điện áp, kết quả sự thay đổi được hiển thị bằng số hoặc máyghi lưu giữ Trị số điện áp biểu thị và đường kính cọc có quan hệ :

V

k ∆ +

φ

;Trong đó : φ - đường kính lỗ cọc đo được, m;

Khi thi công trong điều kiện có nước ngầm và có dùng dung dịch sét để giữthành thì tình trạng thành vách, độ thẳng đứng và độ dày lớp cặn lắng chỉ cócác thiết bị, máy móc mới có thể kiểm tra được

• Phương pháp sóng âm :

Nguyên lý làm việc là dựa vào hiệu ứng điện áp của tinh thể mà phát sinh ra

sóng siêu âm, thông qua bộ chuyển đổi năng lượng đặt ở đầu dò, thu được các

Đầu đo 1

L - đoạn đường truyền của sóng (âm trình), m;

C - Vận tốc của sóng âm, m/giây

Căn cứ vào kết quả đo trên mặt bằng và theo độ sâu ở đáy lỗ khoan ta xác địnhđược độ nghiêng của lỗ khoan trước khi đổ bê tông

 Xác định hình dạng lỗ khoan cọc khoan nhồi bằng thiết bị KODEN-DM 684 của Nhật Bản :

Hiện nay, ở Việt Nam đã có các thiết bị để kiểm tra hình dạng của lỗ khoan cọckhoan nhồi theo phương pháp sóng âm Trong số đó thì máy siêu âm KODEN-DM-684 được sử dụng nhiều nhất

• Cấu tạo thiết bị :

Bộ phận chủ yếu của máy phát sóng âm là thiết bị rung Điện mạch xung có tần

số nhất định mà máy rung sinh ra sau khi được phóng đại chuyển thành sóng

âm nhờ đầu dò phát Tần số rung của thiết bị có thể điều chỉnh, thu được sóng

âm của các loại tần số để đáp ứng các yêu cầu kiểm tra khác nhau

Bố trí thiết bị DM-68 trên miệng lỗ khoan

Bộ phận khuếch đại, phóng đại, chỉnh hình và hiển thị tín hiệu điện do đầu dòthu truyền đến, hiển thị thời gian bằng trục thời gian hoặc hiển thị bằng số.Người ta có thể dựa vào độ dài của đoạn sáng giữa điểm đàu tiên của sóng vàtín hiệu đầu tiên để xác định thời gian truyền sóng trong vật chất của môi

• Ghi nhận số liệu :

Cùng một thời gian đo, chỉ có thể đọc cho một cặp tế bào đầu dò cảm biến thểhiện cho một trục Trong quá trình hạ đầu dò xuống hố khoan, các tế bào cảmứng sẽ phát ra tín hiệu sóng siêu âm một cách định kỳ Các sóng siêu âm khigặp thành vách phản hồi lại sẽ được đo bởi một tế bào cảm ứng tương tự.Ngay khi đó các tín hiệu phản hồi sẽ được chuyển trực tiếp đến máy và được in

ra giấy Bản tín hiệu in ra giấy là giá trị thu được dọc theo chiều sâu hố khoan

Tỷ lệ theo phương đứng trên bản in sẽ cho biết được chính xác vị trí nào trong

hố khoan (theo chiều sâu) có khuyết tật hay thành vách bị lệch hay nhô ra hoặc

mở rộng, thu hẹp Thiết bị KODEN DM-684 có thể đo được hố khoan đườngkính đến 4 m, chiều sâu đến 110 m

Một ví dụ về kết quả thu nhận được

• Báo cáo kết quả :

Một báo cáo kết quả kiểm tra hình dạng lỗ khoan bằng thiết bị KODEN DM-684gồm các nội dung sau :

 Vị trí công trình;

 Chi tiết cọc kiểm tra : bao gồm số hiệu cọc, chiều dài, đường kính thiết

kế, ngày khoan, ngày kiểm tra,

đường kính lỗ khoan ở các cao độ như : đỉnh ống casing, chân ốngcasing, cao độ mũi cọc và một số cao độ khác theo đề cương kiểm tra

 Kết quả độ nghiêng của lõ khoan bao gồm : độ nghiêng của ống casing,

độ nghiêng của thành vách lỗ khoan;

 Các biên bản kiểm tra hiện trường.

 Phương pháp chùy rơi :

Dùng chùy hình côn nặng khoảng 1 kg, có tai để buộc dây và thả chầm chậmvào lỗ khoan Phán đoán mặt lớp cặn lắng bằng bằng cảm giác tay cầm dây, độdày lớp cặn là hiệu số giữa độ sâu đo được lúc khoan xong với độ sâu đo đượcbằng chùy này Đây là phương pháp thủ công, phụ thuộc nhiều vào người đo vàchỉ phù hợp với cọc có độ sâu nhỏ

 Phương pháp điện trở :

Dựa vào tính dẫn điện khác nhau của môi trường không đồng nhất (gồm

nước+dung dịch giữ thành và các hạt cặn lắng) mà xác định chiều dày lớp cặn

lắng này bằng trị số biến đổi của điện trở

Theo định luật Ôm, ta có :

R R

R V V

= 1

2

;Trong đó : V1- điện áp ổn định của dòng xoay chiều, V;

V2- điện áp đo được, V;

R - điện trở điều chỉnh, Ω;

Rx – trị số điện trở của đất ở đáy lỗ, Ω

Giá trị Rx phụ thuộc vào môi trường, nó có các giá trị khác nhau tương ứng vớicác giá trị V2 khác nhau đọc được ở máy phóng đại

• Cách đo :

Thả chậm đầu đo vào lỗ khoan, theo dõi sự thay đổi V2, khi số đọc V2 thay đổiđột ngột thì ghi lại độ sâu của đầu đo ở thời điểm đó được giá trị h1 Tiếp tụcthả đầu dò, ghi số đọc V2, ghi lại độ sâu h2 Cho đến khi đầu dò không chìmđược nữa, ghi lại độ sâu h3 Độ sâu cọc khoan đã biết là H nên chiều dày lớpcặn lắng có thể tính là:

Sơ đồ nguyên lý đo cặn lắng bằng phương pháp điện trở

1-Đầu đo; 2-Bộ khuyếch đại; 3-Bộ chỉ thị.

 Phương pháp điện dung :

Dựa vào nguyên lý khoảng cách giữa hai cực bản kim loại và kích thước giữachúng không thay đổi thì điện dung và suất điện giải của môi trường tỷ lệthuận với nhau; suất điện giải của môi trường nước+dung dịch giữ thành+cặn

3 4

2

1 5

lắng có sự khác biệt, do đó từ sự thay đổi của suất điện giải ta suy được chiềudày lớp cặn lắng

Hình dưới trình bày nguyên lý xác định chiều sâu lớp cặn lắng bằng phươngpháp điện dung

Sơ đồ nguyên lý đo cặn lắng bằng

phương pháp điện dung

 Phương pháp âm (Sonic) :

Phương pháp này dựa trên nguyên lý phản xạ âm khi gặp các mặt phẳng khácnhau trên đường truyền Phương pháp này có đầu dò đảm nhận cả chức năngphát và thu âm thanh Khi sóng gặp lớp cặn lắng phản xạ lại, thời gian ghi nhậnđược lúc này là t1, khi gặp lớp đáy cặn phản xạ lại ghi nhận thời gian là t2, chiềudày lớp cặn lắng sẽ được tính theo công thức :

C - Vận tốc của sóng âm trong cặn lắng, m/giây

2 Kiểm tra chất lượng bê tông và công nghệ đổ bê tông :

Công nghệ đổ bê tông và chất lượng bê tông khi thi công trong lỗ cọc có dung