Đồ án kỹ thuật thi công 1

THI CÔNG GVHD: ThS. LÊ TRƯỜNG SINH SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Lớp: D14X3 Số liệu đề cho Phần móng Đề số Cao độ mặt đất tự nhiên Cao độ đáy đài Chiều cao đài móng(m) Loại đất Cao độ mực nước ngầm Đường kính ( cạnh ) cọc (mm) Cao độ mũi cọc (m) 4 900 4000 2000 Sét 2000 1000 35000 Phần cột, dầm sàn Đề số a(m) b(m) c(m) d(m) e(m) 4 8.5 8.2 6.2 7 2.5 Đề số D1 (bxh)m D2 (bxh)m D3 (bxh)m D4 (bxh)m C1 (bxh)m C2 (bxh)m C3 (bxh)m Chiều dày sàn(mm) Chiều dày vách (mm) 4 0.35x0.7 0.4x0,8 0.4x0.6 0.25x0.4 0.6x0.6 0.5x0.6 0.3x0.55 150 250 Nhiệm vụ: Thi công đào đất cho công trình. Giác móng Thi công cọc nhồi Thi công bê tông móng, dầm móng, đài, giằng. Thi công cột tầng điển hình. Thi công dầm, sàn tầng điển hình. An toàn lao động cho mỗi công việc. Bản vẽ: TC 0104: Thi công cọc khoan nhồi TC 0204: Thi công đất và móng TC 0304: Thi công dầm sàn tầng 4 điển hình TC 0404: Thi công cột cầu thang A. THI CÔNG PHẦN NGẦM CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 1.1. Đặc điểm chung, các điều kiện cụ thể liên quan và ảnh hưởng đến quá trình thi công công trình 1.1.1 Đặc điểm chung của công trình Quy mô công trình gồm có: + Chiều dài công trình: 33,1m. + Chiều rộng công trình: 23.2m. + Chiều cao công trình: 37.7m. + Công trình có 10 tầng : Tầng 1 3 : 4 m. Tầng 4 – 7 : 3,8 m Tầng 8 – 10 : 3,5 m + Kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ hỗn hợp khung lõi. 1.1.2 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn Theo địa tầng công trình thì ta thấy nền đất gồm các lớp đất sau: + Đất Sét. Cao trình mực nước ngầm: 2,0 m so với mặt đất tự nhiên, không có tính xâm thực và ăn mòn vật liệu. Móng cọc khoan nhồi đặt trên lớp lót bê tông mác 100. Cọc nhồi bê tông cốt thép đường kính 1 m dài 35m.. Vậy: + Điều kiện nền đất ở khu vực là tương đối tốt, càng xuống sâu phía dưới các lớp đất có cường độ, độ chặt càng cao. Do đó khi thi công khoan cọc đòi hỏi các thiết bị khoan phải có sức phá nhất định để có thể khoan được qua các lớp đất đó. + Vị trí mực nước ngầm ở khá sâu nên rất ít ảnh hưởng đến việc thi công phần ngầm. 1.1.3 Vị trí địa lí Công trình nằm trên khu đất trống trải, có trục đường giao thông chính ngang qua nên có những thuận lợi và khó khăn sau: • Thuận lơi: + Thuận lợi cho xe đi lại vận chuyển vật tư, vật liệu phục vụ thi công cũng như vận chuyển đất ra khỏi công trường. + Công trình nằm trong nội thành nên điện nước ổn định, do đó điện nước phục vụ thi công được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp của thành phố, đồng thời hệ thống thoát nước của công trường cũng xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước thành phố. + Công ty xây dựng có đủ khả năng cung cấp các loại máy, kỹ sư công nhân lành nghề. • Khó khăn: + Do công trình nằm trong nội thành nên khi xây dựng phải có biện pháp che chắn cho công trình, tránh gây bụi bẩn và mất mỹ quan của thành phố. Ngoài ra còn làm lưới bảo vệ để tránh cho vật liệu, dụng cụ khỏi rơi từ trên cao, và trước mặt công trình phải làm 1 hàng rào tạm trong thời gian thi công để dễ dàng cho việc quản lý cũng như bảo vệ tài sản trên công trường. Việc vận chuyển nguyên vật tư phục vụ cho công trường có thể bị ách tắc giao thông do lưu lượng phương tiện giao thông lớn. 1.2. Phương pháp thi công tổng quát 1.2.1 Thi công móng Móng của công trình sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi. Việc lựa chọn phương án thi công cọc căn cứ vào các yếu tố như: + Mặt bằng thi công. + Điều kiện thi công: Nền đất, cát tốt dễ thi công .Do đó ta chọn phương án thi công cọc là: Thi công hạ cọc trước khi thi công đào đất. 1.2.2 Thi công đào đất Việc thi công đào đất được tiến hành sau khi thi công xong cọc khoan nhồi. Do công trình có khối lượng thi công đất nhiều, nên để tránh kéo dài việc thi công ta chọn phương án thi công cơ giới là chủ yếu, mặt khác kết hợp với thi công thủ công để làm công tác hoàn thiện hố móng. Vì mặt bằng khu đất chật hẹp nên dự kiến sẽ chọn phương án đào đất toàn bộ công trình, còn các hố móng ta tiến hành đào riêng cho từng hố. Để chống giữ thành hố đào ta dùng cừ Larsen đóng xung quanh chu vi mặt bằng tầng ngầm công trình. 1.3. Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi 1.3.1 Khái niệm cọc khoan nhồi Cọc khoan nhồi là loại cọc được thi công bằng cách khoan tạo lỗ lấy đất ra khỏi lòng cọc, sau đó lấp đầy lỗ bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ. Các lỗ cọc được tạo bằng cách khoan xoay hay xúc dần đất trong lòng cọc. Quá trình thi công này ít gây ảnh hưởng đến các công trình lân cận, vì vậy công nghệ này được áp dụng rộng rãi để xây dựng các công trình trong thành phố. 1.3.2 Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi a. Phương pháp thi công ống chống Với phương pháp này ta phải đóng ống chống đến độ sâu 7m và đảm bảo rút ống chống lên được. Việc đưa ống và rút ống qua các lớp đất (nhất là sét pha và cát pha) gặp rất nhiều trở ngại, lực ma sát giữa ống chống và lớp cát lớn nên công tác kéo ống gặp nhiều khó khăn, đồng thời yêu cầu máy có công suất cao. b. Phương pháp thi công phải tuần hoàn Phương pháp khoan lỗ phản tuần hoàn tức là trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữ vách rồi rút lên bằng cần khoan. Lượng cát bùn không thể lấy được bằng cần khoan có thể dùng các cách sau để rút bùn lên: + Dùng máy hút bùn. + Dùng bơm đặt chìm. + Dùng khí đẩy bùn. + Dùng bơm phun tuần hoàn Đối với phương pháp này, việc sử dụng lại dung dịch giữ vách hố khoan là rất khó khăn, không kinh tế. c. Phương pháp thi công bằng guồng xoắn Phương pháp này tạo lỗ bằng cách dùng cần có ren xoắn khoan xuống đất. Đất được đưa lên nhờ vào các ren đó. Phương pháp này hiện nay không thông dụng tại Việt Nam. Việc đưa đất cát và đất sỏi lên là không thuận tiện. d. Phương pháp thi công dùng gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đường khính bằng đường kính cọc và được gắn trên cần Kelly của máy khoan. Gầu có răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngoài. Dùng ống vách bằng thép (hạ xuống bằng máy rung 6÷8 m) để giữ thành, tránh sập vách thi công. Sau đó vách được giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite. Vách hố khoan được giữ ổn định nhờ dung dịch Bentonite. Quá trình tạo lỗ được thực hiện trong dung dịch Bentonite. Trong quá trình khoan có thể thay đổi các gầu khoan khác nhau để phù hợp với nền đất đào và để khắc phục các dị tật trong lòng đất. Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành thổi rửa đáy hố khoan bằng phương pháp: Bơm ngược, thổi khí nén hay khoan lại (khi chiều dày lớp mùn đáy > 5m). Độ sạch của đáy hố khoan được kiểm tra bằng hàm lượng cát trong dung dịch Bentonite. Lượng mùn còn sót lại được lấy ra nốt khi đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng. 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.  Do phương pháp này khoan nhanh hơn và chất lượng đảm bảo hơn các phương pháp khác nên hiện nay các công trình lớn ở Việt Nam chủ yếu sử dụng phương pháp này. Do đó ta chọn phương pháp này để thi công cọc khoan nhồi. 1.3.3 Chọn máy thi công cọc Độ sâu hố khoan so với mặt bằng thi công (coste 0.9m) là 35 m; có một loại cọc đường kính D = 1m. a. Máy khoan Cọc thiết kế có đường kính 1m, chiều sâu 35m nên ta chọn máy KH100 (Của hãng Hitachi) có các thông số kỹ thuật sau: + Chiều sâu khoan: 35m + Đường kính lỗ khoan: 1m. + Chiều dài giá khoan: 19m + Tốc độ quay: 12‚24 vòngphút. +Mômenquay: 40‚51 kN.m + Trọng lượng: 36,8T +Áp lực lên đất: 0,077MPa b. Máy trộn Bentonite Chọn máy BE15A, máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nước do bơm li tâm: + Dung tích thùng trộn: 1,5m3. + Năng suất: 15‚18m3h. + Lưu lượng: 2500 lphút. + áp suất dòng chảy 1,5kNm2 c. Chọn cần cẩu Cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, ống đổ bêtông Khối lượng cần phải cẩu lớn nhất là cốt thép 1 cọc: Q =9T. Chiều cao móc cẩu: Hm= HL+h1+h2+h3 Trong đó: HL = 0,5m (chiều cao an toàn) h1=0,6m (chiều cao ống sinh trên mặt đất). h2=11,7m (chiều caolồng thép) h3=1,5m (chiều cao dây treo buộc)  Hm=0,5+0,6+11,7+1,5 = 14,3m Chiều cao puli đầu cần: Hp=Hm+ h4=14,3+1,5=15,8m Với: h4=1,5m (chiều cao hệ puly đầu cần). Chiều dài tay cần tối thiểu: Lmin = = 14,8 (m); hc lấy sơ bộ 1,5 (m); Tầm với tối thiểu: Rmin = r + = 1,5 + = 5,33(m); Với: r = 1,5m (Khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình máy đứng). Chọn cần cẩu bánh xích MKG25BR tay cần dài L = 18,5m. Chọn R = 6,0m > Rmin = 5,33m tra bảng đặc tính cần trục của máy với R = 6,0m ta có các đặc trưng kỹ thuật như sau: Q = 14T>Q = 9T, H = 17,5m > Hm = 14,3m thõa mãn các yêu cầu. Quy trình thi công cọc khoan nhồi 1.4. Các bước tiến hành thi công cọc khoan nhồi Gồm các quá trình chính sau: + Công tác chuẩn bị. + Công tác định vị tim cọc. + Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dung dịch bentonite. + Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lí cặn lắng đáy hố cọc (khoan tạo lỗ). + Công tác chuẩn bị hạ lồng thép (vét đáy hố khoan). + Lắp đặt cốt thép. + Lắp ống đổ bê tông. + Thổi rửa hố khoan. + Đổ bê tông. + Rút ống vách tạm. 1.4.1 Công tác chuẩn bị Thi công cọc khoan nhồi là một công nghệ mới được áp dụng vào nước ta trong mấy năm trở lại đây. Để có thể thực hiện việc thi công cọc khoan nhồi đạt kết qủa tốt cần thực hiện một cách nghiêm chỉnh và kĩ lưỡng các khâu chuẩn bị sau: + Nghiên cứu kĩ lưỡng các bản vẽ thiết kế, tài liệu địa chất công trình và các yêu cầu kĩ thuật chung cho cọc khoan nhồi, yêu cầu kĩ thuật riêng của người thiết kế. + Lập phương án kĩ thuật thi công, lựa chọn tổ hợp thi công thích hợp. + Lập phương án tổ chức thi công, cân đối giữa tiến độ, tổ hợp thiết kế nhân lực và giải pháp mặt bằng. + Nghiên cứu thiết kế mặt bằng thi công. Coi mặt bằng thi công có phần tĩnh, phần động theo thời gian gồm thứ tự thi công cọc, đường di chuyển máy đào, đường cấp và thu hồi dung dịch Bentonite, đường vận chuyển bê tông và cốt thép đến cọc, đường vận chuyển phế liệu ra khỏi công trường, đường thoát nước kể cả khi gặp mưa lớn và những yêu cầu khác của thiết kế mặt bằng như lán trại, nhà làm việc, kho bãi, khu gia công... + Kiểm tra việc cung cấp các nhu cầu điện nước cho công trình. + Kiểm tra khả năng cung cấp thiết bị vật tư, chất lượng vật tư. + Xem xét khả năng gây ảnh hưởng đến khu vực và công trình lân cận về tiếng ồn bụi, vệ sinh công cộng, giao thông... Để thi công cọc khoan nhồi được liên tục theo qui trình công nghệ phải đảm bảo các yêu cầu công nghệ sau: 1.4.1.1 Bêtông a. Yêu cầu về thành phần cấp phối Bêtông dùng cho cọc khoan nhồi là bêtông thương phẩm với cấp độ bền thiết kế là B25. Đổ bê tông cọc khoan nhồi trên nguyên tắc là dùng ống dẫn (phương pháp vữa dâng) nên tỉ lệ cấp phối bê tông cũng phải phù hợp với phương pháp này (bê tông phải có đủ độ dẻo, độ dính, dễ chảy trong ống dẫn): + Tỉ lệ nước xi măng được khống chế ≤ 0,6 + Khối lượng xi măng định mức trên 350(kgm3) (thường 400 kg1m3 bêtông). + Tỉ lệ cát khoảng 45%. Độ sụt hình nón hợp lí là 18 ± 1,5(cm) (thường 14 ÷18 cm). Việc cung cấp bêtông phải liên tục sao cho toàn bộ thời gian đổ bêtông 1 cọc được tiến hành trong 4 giờ. Có thể sử dụng phụ gia để thỏa mãn các đặc tính trên của bê tông. Đường kính lớn nhất của cốt liệu là trị số nhỏ nhất trong các kích thước sau: + Một phần tư mắt ô của lồng cốt thép. + Một nửa lớp bảo vệ cốt thép. + Một phần tư đường kính trong của ống đổ bê tông. Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật phải lựa chọn nhà máy chế tạo bêtông thương phẩm có công nghệ hiện đại, các cốt liệu và nước phải sạch theo đúng yêu cầu. Cần trộn thử và kiểm tra năng lực của nhà máy và chất lượng bêtông, chọn thành phần cấp phối bêtông và các phụ gia trước khi vào cung cấp đại trà cho đổ bêtông cọc nhồi. Tại công trường mỗi xe bêtông thương phẩm đều phải được kiểm tra về chất lượng sơ bộ, thời điểm bắt đầu trộn và thời gian khi đổ xong bê tông, độ sụt nón cụt. Mỗi cọc phải lấy 3 tổ hợp mẫu để kiểm tra cường độ. Phải có chứng chỉ và kết quả kiểm tra cường độ của một phòng thí nghiệm đầy đủ tư cách pháp nhân và độc lập. b. Thiết bị sử dụng cho công tác bêtông + Bêtông trộn sẵn chở đến bằng xe chuyên dụng. + Ống dẫn bê tông từ phễu đổ xuống độ sâu yêu cầu. + Phễu hứng bê tông từ xe đổ nối với ống dẫn. + Giá đỡ ống và phễu. 1.4.1.2 Cốt thép Cốt thép được sử dụng đúng chủng loại mẫu mã được qui định trong thiết kế đã được phê duyệt, cốt thép phải có đủ chứng chỉ của nhà sản xuất và kết quả thí nghiệm của một phòng thí nghiệm độc lập có đầy đủ tư cách pháp nhân cho từng lô trước khi đưa vào sử dụng. Cốt thép được gia công, buộc, dựng thành từng lồng, dài 11,7m1 lồng được vận chuyển và đặt lên giá gần với vị trí lắp đặt để thuận tiện cho việc thi công sau này. Chiều dài mối nối buộc ≥45d (d là đường kính thép chính), mối nối buộc phải chắc chắn. Mối nối buộc của thép chính dùng dây thép buộc có đường kính ≥3,2(mm). Thép chính và thép đai dùng dây thép buộc có đường kính ≥1 (mm). Mối nối thép đai dùng mối nối hàn điện một bên, chiều dài đường hàn ≥ 15d. Thép đai gia cường được buộc với thép chịu lực. Cự li mép mép giữa các cốt chủ phải lớn hơn 3 lần đường kính hạt cốt liệu thô của bêtông. Đai tăng cường nên đặt ở mép ngoài cốt chủ, cốt chủ không có uốn móc, móc làm theo yêu cầu công nghệ thi công không được thò vào bên trong làm ảnh hưởng đến hoạt động của ống dẫn bêtông. Đường kính trong của lồng thép phải lớn hơn 100 mm so với đường kính ngoài ở chỗ đầu nối ống dẫn bêtông. Để đảm bảo độ dày của lớp bêtông bảo vệ cần đặt các định vị trên thanh cốt chủ cho từng mặt cắt theo chiều sâu của cọc. Theo TCXD 206 –1998 sai số cho phép chế tạo lồng cốt thép: Hạng mục Sai số cho phép (mm) Cự li giữa các cốt chủ ± 10 Cự li cốt đai hoặc lò xo ± 20 Đường kính lồng cốt thép ± 10 Độ dài lồng ± 50 1.4.1.3 Dung dịch Bentonite Trong thi công cọc khoan nhồi dung dịch Bentonite có ảnh hưởng lớn tới chất lượng cọc: + Dung dịch cung cấp không đủ. Bentonite bị loãng, tách nước dễ dẫn đến sập thành hố khoan, đứt cọc bê tông. + Dung dịch quá đặc, hàm lượng cát nhiều dẫn đến khó đổ bê tông, tắc ống đổ, lượng cát lớn lắng ở mũi cọc sẽ làm giảm sức chịu tải của cọc. Tác dụng của dung dịch Bentonite: + Làm cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui sâu vào các khe cát, khe nứt, quyện với cát rời dễ sụp lở để giữ cho cát và các vật thể vụn không bị rơi và tạo thành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố giữ cho nước không thấm vào. + Tạo môi trường nặng nâng những đất đá, vụn khoan, cát vụn nổi lên mặt trên để trào hoặc hút khỏi hố khoan. + Làm chậm lại việc lắng cặn xuống của các hạt cát... ở trạng thái hạt nhỏ huyền phù nhằm dễ xử lý lắng cặn. Với việc sử dụng vữa sét Bentonite, thành của hố khoan được ổn định nhờ 2 yếu tố sau: + Dung dịch Bentonite tác dụng lên thành hố khoan một giá trị áp lực thủy tĩnh tăng dần theo chiều sâu. + Các hạt nhũ sét sẽ bám vào thành hố khoan xâm nhập vào các lỗ rỗng trên vách hố tạo thành một lớp màng mỏng không thấm nước và bền. Vì vậy việc chuẩn bị sẵn đủ dung dịch Bentonite có chất lượng tốt giữ vai trò quan trọng trong quá trình thi công và chất lượng cọc nhồi. a. Các đặc trưng của bùn khoan Bentonite + Dung trọng + Độ nhớt theo côn Marsh + Hàm lượng cát trong dung dịch + Độ lọc + Chiều dày lớp màng bùn Bùn mới trước khi sử dụng phải có các thông số đặc trưng sau đây: + Dung trọng trong khoảng 1,01÷1,05. + Độ nhớt Marsh trên 35 giây. + Không được có hàm lượng cát. + Độ tách nước nhỏ hơn 30cm3. + Độ dày lớp vách dẻo (cake) nhỏ hơn 3mm. Bùn bentonite sau khi khoan, đã làm sạch hố khoan phải có các chỉ tiêu sau: + Dung trọng dưới 1,20. + Độ nhớt Marsh từ 35 ÷ 40 giây. + Hàm lượng cát không vượt quá 5%. + Độ tách nước nhỏ hơn 40 cm3. + Độ dày lớp vách dẻo (cake) nhỏ hơn 5mm. b. Quy trình trộn dung dịch Bentonite Quy trình trộn: + Đổ 80% lượng nước theo tính toán vào bể trộn . + Đổ từ từ lượng bột Bentonite theo thiết kế . + Đổ từ từ lượng phụ gia nếu có . + Trộn tiếp 15 ÷ 20 phút. + Đổ nốt 20% lượng nước còn lại. + Trộn 10 phút. + Chuyển dung dịch Bentonite đã trộn sang thùng chứa sẵng sàng cấp cho hố khoan hoặc trộn với dung dịch Bentonite thu hồi đã lọc lại qua máy lọc cát để cấp lại cho hố khoan. Trạm trộn dung dịch khoan tại công trường bao gồm: + Một máy trộn bentonite. + Một hoặc nhiều bể chứa hoặc xilo cho phép công trường chuẩn bị dự trữ đủ đề phòng mọi sự cố về khoan (4 bể: 1 đựng nước dự trữ, 2 đựng dung dịch vừa trộn, 1 đựng Bentonite thu hồi). + Một máy tái sinh đảm bảo việc tách các cặn lớn bằng sàng và cát bằng cyclon hoặc li tâm. c. Một số chú ý khi sử dụng Bentonite thi công cọc khoan nhồi Liều lượng pha trộn từ 30 ÷ 50 kg Bentonite m3, tùy theo chất lượng nước. Nước sử dụng: nước sạch, nước máy. Chất bổ sung để điều chỉnh độ pH: NaHCO3 hoặc tương tự. Tùy theo trường hợp cụ thể để đạt các chỉ tiêu mà qui định đề ra có thể dùng một số chất phụ gia như: Na2CO3 (Natri Carbonate) hoặc NaF ( Natri Flurorua). Trong thời gian thi công, bề mặt dung dịch trong lỗ cọc phải cao hơn mực nước ngầm từ 2m trở lên, khi có ảnh hưởng của mực nước ngầm lên xuống thì mặt dung dịch phải cao hơn mức cao nhất của mực nước ngầm 2,5m. Trước khi đổ bê tông, khối lượng riêng của dung dịch sét trong kho ng từ 500mm kể từ đáy lỗ phải nhỏ hơn 1,25; hàm lượng cát ≤ 8%, độ nhớt ≤ 28s để dễ bị đẩy lên mặt đất. Khối lượng riêng và độ nhớt chọn phải phù hợp với điều kiện địa chất công trình và phương pháp sử dụng dung dịch. Ngoài dung dịch Bentonite có thể dùng chất CMC, dung dịch tổng hợp, dung dịch nuớc muối... tùy thuộc vào điều kiện địa chất công trình. 1.4.2 Công tác định vị công trình và tim cọc Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí đặt cọc. Việc định vị được tiến hành trong thời gian dựng ống vách. 1.4.2.1 Giác đài cọc trên mặt bằng Trước khi đào người thi công cần phải kết hợp với người làm công việc đo đạc, trải vị trí công trình trong bản vẽ ra hiện trường xây dựng. Trên bản vẽ thi công tổng mặt bằng phải có lưới đo đạc và xác định đầy đủ tọa độ của từng hạng mục công trình, bên cạnh đó phải xác định lưới ô tọa độ, dựa vào vật chuẩn sẵn có hay mốc dẫn xuất, mốc quốc gia, 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. 1.4.2.2 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. Để định vị trí của một điểm cần xác định trên mặt bằng ta làm như sau: + Ta chọn điểm A làm điểm mốc. Đặt máy kinh vĩ tại điểm A lấy hướng là điểm mốc B. Mở góc bằng α, ngắm về hướng điểm M, cố định hướng và đo khoảng cách a theo hướng xác định của máy sẽ xác định chính xác điểm M. Đưa máy đến điểm M và ngắm về điểm A, cố định hướng và mở một góc β xác định hướng điểm N. Theo hướng xác định đo chiều dài b từ M sẽ xác định điểm N. Tiếp tục như vậy ta sẽ định vị được + Đồng thời với quá trình định vị, xác định các trục chi tiết trung gian giữa MN và NK. Tiến hành tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục và đưa các trục ra ngoài phạm vi thi công móng, cố định các mốc bằng cột bê tông chôn sâu xuống đất. Xác định tim cọc: + Sau khi giác móng công trình, trước khi khoan căn cứ vào các trục đã được xác định tiến hành định vị các tim cọc như sau: + Đặt hai máy kinh vĩ tại hai điểm mốc A ,B nằm trên hai trục vuông góc nhau.Tại đó hai công nhân trắc đạt ngắm hai tia vuông góc nhau,điểm giao nhau của hai hình chiếu hai tia là tim cọc cần xác định. Sau khi định vị xong tim cọc, đưa máy khoan vào vị trí để khoan mồi một đoạn khoảng 0,5m để hạ ống vách. 1.4.3 Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dung dịch Bentonite 1.4.3.1 Công tác hạ ống vách a. Cấu tạo ống vách Ống vách là một ống thép có đường kính lớn hơn đường kính gầu khoan khoảng 10 cm, ống vách dài khoảng 6m được đặt ở phần trên miệng hố khoan nhô lên khỏi mặt đất khoảng 0,6m. b. Nhiệm vụ ống vách 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. c. Phương pháp hạ ống vách Phương pháp rung: Búa rung được sử dụng có nhiều loại. Có thể chọn đại diện búa rung ICE 416. Bảng dưới đây cho biết chế độ rung khi điều chỉnh và khi rung mạnh của búa rung ICE 416: Chế độ thông số Tốc độ động cơ (vòngphút) Áp suất hệ kẹp (bar) Áp suất hệ rung (bar) Áp suất hệ hồi (bar) Lực li tâm ( Tấn ) Nhẹ 1800 300 100 10 ≈50 Mạnh 2150 ÷ 2200 300 100 18 ≈64 Búa rung để hạ vách chống tạm là búa rung thủy lực 4 quả lệch tâm từng cặp 2 quả quay ngược chiều nhau, giảm chấn bằng cao su. Búa do hãng ICE (International Construction Equipment) chế tạo với các thông số kỹ thuật sau: Thông số Đơn vị Giá trị Model KE416

THI CÔNG

GVHD: ThS LÊ TRƯỜNG SINH SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Lớp: D14X3

Chiều cao đài móng(m)

Loại đất Cao độ

mực nước ngầm

Đường kính ( cạnh ) cọc (mm)

Cao độ mũi cọc (m)

D3(bxh)m

D4(bxh)m

C1(bxh)m

C2(bxh)m

C3(bxh)m

Chiều dàysàn(mm)

Chiều dày vách(mm)

4 0.35x0.7 0.4x0,8 0.4x0.6 0.25x0.4 0.6x0.6 0.5x0.6 0.3x0.55 150 250

Nhiệm vụ:

- Thi công đào đất cho công trình

- Giác móng

- Thi công cọc nhồi

- Thi công bê tông móng, dầm móng, đài, giằng

- Thi công cột tầng điển hình

- Thi công dầm, sàn tầng điển hình

- An toàn lao động cho mỗi công việc

Bản vẽ:

- TC 01/04: Thi công cọc khoan nhồi

- TC 02/04: Thi công đất và móng

- TC 03/04: Thi công dầm sàn tầng 4 điển hình

- TC 04/04: Thi công cột cầu thang

A THI CÔNG PHẦN NGẦM

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT

THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI1.1 Đặc điểm chung, các điều kiện cụ thể liên quan và ảnh hưởng đến quá trình thi công công trình

1.1.1 Đặc điểm chung của công trình

Quy mô công trình gồm có:

+ Chiều dài công trình: 33,1m

+ Kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ hỗn hợp khung - lõi

1.1.2 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thủy văn

Theo địa tầng công trình thì ta thấy nền đất gồm các lớp đất sau:

bị khoan phải có sức phá nhất định để có thể khoan được qua các lớp đất đó

+ Vị trí mực nước ngầm ở khá sâu nên rất ít ảnh hưởng đến việc thi công phầnngầm

+ Công trình nằm trong nội thành nên điện nước ổn định, do đó điện nước phục

vụ thi công được lấy trực tiếp từ mạng lưới cấp của thành phố, đồng thời hệ thốngthoát nước của công trường cũng xả trực tiếp vào hệ thống thoát nước thành phố + Công ty xây dựng có đủ khả năng cung cấp các loại máy, kỹ sư công nhânlành nghề

• Khó khăn:

+ Do công trình nằm trong nội thành nên khi xây dựng phải có biện pháp chechắn cho công trình, tránh gây bụi bẩn và mất mỹ quan của thành phố Ngoài ra cònlàm lưới bảo vệ để tránh cho vật liệu, dụng cụ khỏi rơi từ trên cao, và trước mặt côngtrình phải làm 1 hàng rào tạm trong thời gian thi công để dễ dàng cho việc quản lýcũng như bảo vệ tài sản trên công trường

Việc vận chuyển nguyên vật tư phục vụ cho công trường có thể bị ách tắc giaothông do lưu lượng phương tiện giao thông lớn

1.2 Phương pháp thi công tổng quát

1.2.1 Thi công móng

Móng của công trình sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi Việc lựa chọnphương án thi công cọc căn cứ vào các yếu tố như:

+ Mặt bằng thi công

+ Điều kiện thi công: Nền đất, cát tốt dễ thi công Do đó ta chọn phương án thi

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 2

Lớp : D14X3

công cọc là: Thi công hạ cọc trước khi thi công đào đất.

1.2.2 Thi công đào đất

Việc thi công đào đất được tiến hành sau khi thi công xong cọc khoan nhồi

Do công trình có khối lượng thi công đất nhiều, nên để tránh kéo dài việc thicông ta chọn phương án thi công cơ giới là chủ yếu, mặt khác kết hợp với thi công thủcông để làm công tác hoàn thiện hố móng

Vì mặt bằng khu đất chật hẹp nên dự kiến sẽ chọn phương án đào đất toàn bộcông trình, còn các hố móng ta tiến hành đào riêng cho từng hố Để chống giữ thành

hố đào ta dùng cừ Larsen đóng xung quanh chu vi mặt bằng tầng ngầm công trình

1.3 Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi

1.3.1 Khái niệm cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi là loại cọc được thi công bằng cách khoan tạo lỗ lấy đất ra khỏilòng cọc, sau đó lấp đầy lỗ bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ Các lỗ cọc được tạo bằngcách khoan xoay hay xúc dần đất trong lòng cọc Quá trình thi công này ít gây ảnhhưởng đến các công trình lân cận, vì vậy công nghệ này được áp dụng rộng rãi để xâydựng các công trình trong thành phố

1.3.2 Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi

a Phương pháp thi công ống chống

Với phương pháp này ta phải đóng ống chống đến độ sâu 7m và đảm bảo rút ốngchống lên được Việc đưa ống và rút ống qua các lớp đất (nhất là sét pha và cát pha)gặp rất nhiều trở ngại, lực ma sát giữa ống chống và lớp cát lớn nên công tác kéo ốnggặp nhiều khó khăn, đồng thời yêu cầu máy có công suất cao

b Phương pháp thi công phải tuần hoàn

Phương pháp khoan lỗ phản tuần hoàn tức là trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữvách rồi rút lên bằng cần khoan Lượng cát bùn không thể lấy được bằng cần khoan cóthể dùng các cách sau để rút bùn lên:

+ Dùng máy hút bùn

+ Dùng bơm đặt chìm

+ Dùng khí đẩy bùn

+ Dùng bơm phun tuần hoàn

Đối với phương pháp này, việc sử dụng lại dung dịch giữ vách hố khoan là rấtkhó khăn, không kinh tế

c Phương pháp thi công bằng guồng xoắn

Phương pháp này tạo lỗ bằng cách dùng cần có ren xoắn khoan xuống đất Đấtđược đưa lên nhờ vào các ren đó Phương pháp này hiện nay không thông dụng tạiViệt Nam

Việc đưa đất cát và đất sỏi lên là không thuận tiện

d Phương pháp thi công dùng gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách

Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đường khính bằng đường kínhcọc và được gắn trên cần Kelly của máy khoan Gầu có răng cắt đất và nắp để đổ đất rangoài

Dùng ống vách bằng thép (hạ xuống bằng máy rung 6÷8 m) để giữ thành, tránhsập vách thi công Sau đó vách được giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite

Vách hố khoan được giữ ổn định nhờ dung dịch Bentonite Quá trình tạo lỗ đượcthực hiện trong dung dịch Bentonite Trong quá trình khoan có thể thay đổi các gầukhoan khác nhau để phù hợp với nền đất đào và để khắc phục các dị tật trong lòng đất Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành thổi rửa đáy hố khoan bằng phương pháp: Bơmngược, thổi khí nén hay khoan lại (khi chiều dày lớp mùn đáy > 5m) Độ sạch của đáy

hố khoan được kiểm tra bằng hàm lượng cát trong dung dịch Bentonite Lượng mùncòn sót lại được lấy ra nốt khi đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng

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

 Do phương pháp này khoan nhanh hơn và chất lượng đảm bảo hơn các phươngpháp khác nên hiện nay các công trình lớn ở Việt Nam chủ yếu sử dụng phương phápnày Do đó ta chọn phương pháp này để thi công cọc khoan nhồi

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 4

Lớp : D14X3

1.3.3 Chọn máy thi công cọc

Độ sâu hố khoan so với mặt bằng thi công (coste -0.9m) là -35 m; có một loạicọc đường kính D = 1m

Cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, ống đổ bêtông

Khối lượng cần phải cẩu lớn nhất là cốt thép 1 cọc: Q =9T

Chiều cao móc cẩu:

Hm= HL+h1+h2+h3 Trong đó:

HL = 0,5m (chiều cao an toàn)

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

Chiều dài tay cần tối thiểu:

15,8 1,5 sin sin 75





= 1,5 + 0

15,8 1,575

tg



= 5,33(m);

Với: r = 1,5m (Khoảng cách từ khớp quay tay cần đến cao trình máy đứng)

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 6

Lớp : D14X3

Chọn cần cẩu bánh xích MKG-25BR tay cần dài L = 18,5m

Chọn R= 6,0m > Rmin = 5,33m tra bảng đặc tính cần trục của máy với

R = 6,0m ta có các đặc trưng kỹ thuật như sau:

[Q] = 14T>Q = 9T, [H] = 17,5m > Hm = 14,3m thõa mãn các yêu cầu

6 8

24

16 18 20 22

14 12 10

4

2 4 6 8 10 12

18 20

12 14 16

Cung cấp

nước

Chuẩn bị mặt bằng, định vị tim cọc Kiểm tra cọc bằng máy kinh vĩ

Đưa máy khoan vào đúng vị trí Kiểm tra độ thẳng cần khoan (Kelly)bằng máy kinh vĩ

Khoan 3-5m để chuẩn bị hạ ống vách Theo dõi độ thẳng Kelly

Hạ ống vách độ lệch tâm của cọcKiểm tra vị trí cọc,

Khoan đến độ sâu thiết kế Lấy mẫu đất so sánh vớitài liệu thiết kế

Thổi rửa làm sạch hố khoan Kiểm tra đất cát trong gầu làm sạch,đo chiều sâu bằng thước và quả dọi

Đặt ống bơm vữa bê tông và ống bơm thu hồi vữa sét Bentonite Kiểm tra chiều dài ống cách đáy cọc25cm

Làm sạch lần 2 Kiểm tra lần cuối chiều sâu hố khoan

Đổ bê tông Kiểm tra độ sụt bê tông, kiểm tra độdâng bê tông để tháo ống( đầu ống

cách mặt bê tông 1,5-3m

Cắt cốt thép, rút ống vách

Kiểm tra chất lượng cọc

Kiểm tra cao đọ bê tông

+ Cơng tác hạ ống vách, khoan và bơm dung dịch bentonite

+ Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lí cặn lắng đáy hố cọc (khoan tạo lỗ)

+ Cơng tác chuẩn bị hạ lồng thép (vét đáy hố khoan)

+ Lắp đặt cốt thép

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 8

Lớp : D14X3

+ Nghiên cứu kĩ lưỡng các bản vẽ thiết kế, tài liệu địa chất công trình và các yêucầu kĩ thuật chung cho cọc khoan nhồi, yêu cầu kĩ thuật riêng của người thiết kế + Lập phương án kĩ thuật thi công, lựa chọn tổ hợp thi công thích hợp

+ Lập phương án tổ chức thi công, cân đối giữa tiến độ, tổ hợp thiết kế nhân lực

và giải pháp mặt bằng

+ Nghiên cứu thiết kế mặt bằng thi công Coi mặt bằng thi công có phần tĩnh,phần động theo thời gian gồm thứ tự thi công cọc, đường di chuyển máy đào, đườngcấp và thu hồi dung dịch Bentonite, đường vận chuyển bê tông và cốt thép đến cọc,đường vận chuyển phế liệu ra khỏi công trường, đường thoát nước kể cả khi gặp mưalớn và những yêu cầu khác của thiết kế mặt bằng như lán trại, nhà làm việc, kho bãi,khu gia công

+ Kiểm tra việc cung cấp các nhu cầu điện nước cho công trình

+ Kiểm tra khả năng cung cấp thiết bị vật tư, chất lượng vật tư

+ Xem xét khả năng gây ảnh hưởng đến khu vực và công trình lân cận về tiếng

ồn bụi, vệ sinh công cộng, giao thông

Để thi công cọc khoan nhồi được liên tục theo qui trình công nghệ phải đảm bảocác yêu cầu công nghệ sau:

1.4.1.1 Bêtông

a Yêu cầu về thành phần cấp phối

Bêtông dùng cho cọc khoan nhồi là bêtông thương phẩm với cấp độ bền thiết kế

là B25

Đổ bê tông cọc khoan nhồi trên nguyên tắc là dùng ống dẫn (phương pháp vữadâng) nên tỉ lệ cấp phối bê tông cũng phải phù hợp với phương pháp này (bê tông phải

có đủ độ dẻo, độ dính, dễ chảy trong ống dẫn):

+ Tỉ lệ nước - xi măng được khống chế ≤ 0,6

+ Khối lượng xi măng định mức trên 350(kg/m3) (thường 400 kg/1m3 bêtông) + Tỉ lệ cát khoảng 45%

Độ sụt hình nón hợp lí là 18 ± 1,5(cm) (thường 14 ÷18 cm) Việc cung cấpbêtông phải liên tục sao cho toàn bộ thời gian đổ bêtông 1 cọc được tiến hành trong 4giờ

Có thể sử dụng phụ gia để thỏa mãn các đặc tính trên của bê tông

Đường kính lớn nhất của cốt liệu là trị số nhỏ nhất trong các kích thước sau: + Một phần tư mắt ô của lồng cốt thép

+ Một nửa lớp bảo vệ cốt thép

+ Một phần tư đường kính trong của ống đổ bê tông

Để đảm bảo yêu cầu kĩ thuật phải lựa chọn nhà máy chế tạo bêtông thương phẩm

có công nghệ hiện đại, các cốt liệu và nước phải sạch theo đúng yêu cầu Cần trộn thử

và kiểm tra năng lực của nhà máy và chất lượng bêtông, chọn thành phần cấp phốibêtông và các phụ gia trước khi vào cung cấp đại trà cho đổ bêtông cọc nhồi

Tại công trường mỗi xe bêtông thương phẩm đều phải được kiểm tra về chấtlượng sơ bộ, thời điểm bắt đầu trộn và thời gian khi đổ xong bê tông, độ sụt nón cụt.Mỗi cọc phải lấy 3 tổ hợp mẫu để kiểm tra cường độ Phải có chứng chỉ và kết quảkiểm tra cường độ của một phòng thí nghiệm đầy đủ tư cách pháp nhân và độc lập

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 10

Lớp : D14X3

b Thiết bị sử dụng cho công tác bêtông

+ Bêtông trộn sẵn chở đến bằng xe chuyên dụng

+ Ống dẫn bê tông từ phễu đổ xuống độ sâu yêu cầu

+ Phễu hứng bê tông từ xe đổ nối với ống dẫn

+ Giá đỡ ống và phễu

1.4.1.2 Cốt thép

Cốt thép được sử dụng đúng chủng loại mẫu mã được qui định trong thiết kế đãđược phê duyệt, cốt thép phải có đủ chứng chỉ của nhà sản xuất và kết quả thí nghiệmcủa một phòng thí nghiệm độc lập có đầy đủ tư cách pháp nhân cho từng lô trước khiđưa vào sử dụng

Cốt thép được gia công, buộc, dựng thành từng lồng, dài 11,7m/1 lồng được vậnchuyển và đặt lên giá gần với vị trí lắp đặt để thuận tiện cho việc thi công sau này Chiều dài mối nối buộc ≥45d (d là đường kính thép chính), mối nối buộc phải chắc chắn Mối nối buộc của thép chính dùng dây thép buộc có đường kính

≥3,2(mm) Thép chính và thép đai dùng dây thép buộc có đường kính ≥1 (mm) Mối nối thép đai dùng mối nối hàn điện một bên, chiều dài đường hàn ≥ 15d

Thép đai gia cường được buộc với thép chịu lực

Cự li mép - mép giữa các cốt chủ phải lớn hơn 3 lần đường kính hạt cốt liệu thôcủa bêtông

Đai tăng cường nên đặt ở mép ngoài cốt chủ, cốt chủ không có uốn móc, móclàm theo yêu cầu công nghệ thi công không được thò vào bên trong làm ảnh hưởngđến hoạt động của ống dẫn bêtông

Đường kính trong của lồng thép phải lớn hơn 100 mm so với đường kính ngoài ởchỗ đầu nối ống dẫn bêtông

Để đảm bảo độ dày của lớp bêtông bảo vệ cần đặt các định vị trên thanh cốt chủcho từng mặt cắt theo chiều sâu của cọc

Theo TCXD 206 –1998 sai số cho phép chế tạo lồng cốt thép:

Hạng mục Sai số cho phép (mm)

Cự li giữa các cốt chủ ± 10

Cự li cốt đai hoặc lò xo ± 20 Đường kính lồng cốt thép ± 10

Tác dụng của dung dịch Bentonite:

+ Làm cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui sâu vào các khe cát,khe nứt, quyện với cát rời dễ sụp lở để giữ cho cát và các vật thể vụn không bị rơi vàtạo thành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố giữ cho nước không thấm vào + Tạo môi trường nặng nâng những đất đá, vụn khoan, cát vụn nổi lên mặt trên

để trào hoặc hút khỏi hố khoan

+ Làm chậm lại việc lắng cặn xuống của các hạt cát ở trạng thái hạt nhỏ huyềnphù nhằm dễ xử lý lắng cặn

Với việc sử dụng vữa sét Bentonite, thành của hố khoan được ổn định nhờ 2 yếu

a Các đặc trưng của bùn khoan Bentonite

+ Dung trọng

+ Độ nhớt theo côn Marsh

+ Hàm lượng cát trong dung dịch

+ Độ lọc

+ Chiều dày lớp màng bùn

Bùn mới trước khi sử dụng phải có các thông số đặc trưng sau đây:

+ Dung trọng trong khoảng 1,01÷1,05

+ Độ nhớt Marsh trên 35 giây

+ Không được có hàm lượng cát

+ Độ tách nước nhỏ hơn 30cm3

+ Độ dày lớp vách dẻo (cake) nhỏ hơn 3mm

Bùn bentonite sau khi khoan, đã làm sạch hố khoan phải có các chỉ tiêu sau: + Dung trọng dưới 1,20

+ Độ nhớt Marsh từ 35 ÷ 40 giây

+ Hàm lượng cát không vượt quá 5%

+ Độ tách nước nhỏ hơn 40 cm3

+ Độ dày lớp vách dẻo (cake) nhỏ hơn 5mm

b Quy trình trộn dung dịch Bentonite

Quy trình trộn:

+ Đổ 80% lượng nước theo tính toán vào bể trộn

+ Đổ từ từ lượng bột Bentonite theo thiết kế

+ Đổ từ từ lượng phụ gia nếu có

Trạm trộn dung dịch khoan tại công trường bao gồm:

+ Một máy trộn bentonite

+ Một hoặc nhiều bể chứa hoặc xilo cho phép công trường chuẩn bị dự trữ đủ đềphòng mọi sự cố về khoan (4 bể: 1 đựng nước dự trữ, 2 đựng dung dịch vừa trộn, 1đựng Bentonite thu hồi)

+ Một máy tái sinh đảm bảo việc tách các cặn lớn bằng sàng và cát bằng cyclonhoặc li tâm

c Một số chú ý khi sử dụng Bentonite thi công cọc khoan nhồi

Liều lượng pha trộn từ 30 ÷ 50 kg Bentonite /m3, tùy theo chất lượng nước Nước sử dụng: nước sạch, nước máy

Chất bổ sung để điều chỉnh độ pH: NaHCO3 hoặc tương tự

Tùy theo trường hợp cụ thể để đạt các chỉ tiêu mà qui định đề ra có thể dùng một

số chất phụ gia như: Na2CO3 (Natri Carbonate) hoặc NaF ( Natri Flurorua)

Trong thời gian thi công, bề mặt dung dịch trong lỗ cọc phải cao hơn mực nướcngầm từ 2m trở lên, khi có ảnh hưởng của mực nước ngầm lên xuống thì mặt dungdịch phải cao hơn mức cao nhất của mực nước ngầm 2,5m

Trước khi đổ bê tông, khối lượng riêng của dung dịch sét trong kho ng từ 500mm

kể từ đáy lỗ phải nhỏ hơn 1,25; hàm lượng cát ≤ 8%, độ nhớt ≤ 28s để dễ bị đẩy lênmặt đất

Khối lượng riêng và độ nhớt chọn phải phù hợp với điều kiện địa chất công trình

Việc định vị được tiến hành trong thời gian dựng ống vách

1.4.2.1 Giác đài cọc trên mặt bằng

Trước khi đào người thi công cần phải kết hợp với người làm công việc đo đạc,trải vị trí công trình trong bản vẽ ra hiện trường xây dựng Trên bản vẽ thi công tổngmặt bằng phải có lưới đo đạc và xác định đầy đủ tọa độ của từng hạng mục công trình,bên cạnh đó phải xác định lưới ô tọa độ, dựa vào vật chuẩn sẵn có hay mốc dẫn xuất,

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 14

Lớp : D14X3

mốc quốc gia, 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 gócnhà 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 cọcđóng 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 thépcăng mép móng này lầm cữ đào

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

1.4.2.2 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 máykính vĩ thứ 2, ngoài việc định vị lỗ khoan, phải dùng máy để kiểm tra độ thẳng đứngcủa cần khoan

Để định vị trí của một điểm cần xác định trên mặt bằng ta làm như sau:

+ Ta chọn điểm A làm điểm mốc Đặt máy kinh vĩ tại điểm A lấy hướng là điểmmốc B Mở góc bằng α, ngắm về hướng điểm M, cố định hướng và đo khoảng cách atheo hướng xác định của máy sẽ xác định chính xác điểm M Đưa máy đến điểm M vàngắm về điểm A, cố định hướng và mở một góc β xác định hướng điểm N Theohướng xác định đo chiều dài b từ M sẽ xác định điểm N Tiếp tục như vậy ta sẽ định vịđược

+ Đồng thời với quá trình định vị, xác định các trục chi tiết trung gian giữa MN

và NK Tiến hành tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục và đưa cáctrục ra ngoài phạm vi thi công móng, cố định các mốc bằng cột bê tông chôn sâuxuống đất

Sau khi định vị xong tim cọc, đưa máy khoan vào vị trí để khoan mồi một đoạn khoảng 0,5m để hạ ống vách

1.4.3 Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dung dịch Bentonite

1.4.3.1 Công tác hạ ống vách

a Cấu tạo ống vách

Ống vách là một ống thép có đường kính lớn hơn đường kính gầu khoan khoảng

10 cm, ống vách dài khoảng 6m được đặt ở phần trên miệng hố khoan nhô lên khỏimặt đất khoảng 0,6m

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 16

Lớp : D14X3

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

Áp suất hệ rung (bar)

Áp suất hệ hồi (bar)

Lực li tâm ( Tấn )

Búa rung để hạ vách chống tạm là búa rung thủy lực 4 quả lệch tâm từng cặp 2quả quay ngược chiều nhau, giảm chấn bằng cao su Búa do hãng ICE (InternationalConstruction Equipment) chế tạo với các thông số kỹ thuật sau:

Thông số Đơn vị Giá trị

Biên độ rung lớn nhất Vòng/phút 13.1

Lưu lượng dầu cực đại KW 340

Áp suất dầu cực đại lit/phút 350Trọng lượng toàn đầu rung Bar 5950Kích thước phủ bì:

- Dài: mm 2310

- Rộng mm 480

- Cao mm 2570Trạm bơm:động cơ Đieze KW 220

d Quy trình hạ ống vách

Đào hố mồi: Khi hạ ống vách của cọc đầu tiên, thời gian rung đến độ sâu 6m, kéodài khoảng 10 phút, quá trình rung với thời gian dài, ảnh hưởng toàn bộ các khu vựclân cận Để khắc phục hiện tượng trên, trước khi hạ ống vách người ta dùng máy đàothủy lực, đào một hố sâu 2,5 m rộng 1,5 x 1,5 m ở chính vị trí tim cọc Sau đó lấp đấttrả lại Loại bỏ các vật lạ có kích thước lớn gây khó khăn cho việc hạ ống vách(casine) đi xuống Công đoạn này tạo ra độ xốp và độ đồng nhất của đất, tạo điều kiệnthuận lợi cho việc hiệu chỉnh và việc nâng hạ casine thẳng đứng đúng tâm

Chuẩn bị máy rung: Dùng cẩu chuyển trạm bơm thủy lực, ống dẫn và máy rung

ra vị trí thi công

Lắp máy rung vào ống vách: Cẩu đầu rung lắp vào đỉnh casine, cho bơm thủy lựclàm việc, mở van cơ cấu kẹp chặt máy rung với casine, áp suất kẹp đạt 300bar, tươngđương với lực kẹp 100 tấn, cho rung nhẹ để rút casine đưa ra vị trí tâm cọc

Rung hạ ống vách:

+ Từ hai mốc kiểm tra đặt thước để chỉnh cho vách casine vào đúng tim Thảphanh cho vách cắm vào đất, sau đó lại phanh giữ Ngắm kiểm tra độ thẳng đứng Chobúa rung chế độ nhẹ, thả phanh từ từ cho vách chống đi xuống, vừa rung vừa kiểm tra

độ nghiêng lệch (nếu casine bị nghiêng, xê dịch ngang thì dùng cẩu lái cho casine

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 18

Lớp : D14X3

thẳng đứng và đúng tâm) cho tới khi xuống hết đoạn dẫn hướng 2,5 m Bắt đầu tăngcho búa hoạt động ở chế độ mạnh, thả phanh chùng cáp để casine xuống với tốc độ lớnnhất

+ Vách chống được rung cắm xuống đất tới khi đỉnh của nó cách mặt

đất 6m thì dừng lại X dầu thuỷ lực của hệ rung và hệ kẹp, cắt máy bơm

Cẩu búa rung đặt vào giá Công đoạn hạ ống được hoàn thành

Chú ý:

+ Khi hạ ống vách nếu áp lực ở đồng hồ lớn thì ta phải thử nhổ ngược

lại và nhổ ống vách lên chừng 2cm, nếu công việc này dễ dàng thì ta mới

được phép đóng ống dẫn xuống tiếp

+ Do ống vách có nhiệm vụ dẫn hướng cho công tác khoan và bảo vệ

thành hố khoan khỏi bị sụt lở của lớp đất yếu phía trên, nên ống vách hạ

xuống phải đảm bảo thẳng đứng Vì vậy, trong quá trình hạ ống vách việc

kiểm tra phải được thực hiện liên tục bằng các thiết bị đo đạc và bằng cách điều chỉnh

vị trí của búa rung thông qua cẩu

1.4.3.2 Công tác khoan tạo lỗ

Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm Đất lấy ra khỏi lòngcọc được thực hiện bằng thiết bị khoan đặc biệt, đầu khoan lấy đất có thể là loại guồngxoắn cho lớp đất sét hoặc là loại thùng cho lớp đất cát Điểm đặc biệt của thiết bị này

là cần khoan: Cần có dạng ăng ten gồm 3 ống lồng vào nhau và truyền được chuyểnđộng xoay, ống trong cùng gắn với gầu khoan và ống ngoài cùng gắn với động cơxoay của máy khoan Cần có thể kéo dài đến độ sâu cần thiết

Trong khi khoan do cấu tạo nền đất thay đổi hoặc có khi gặp dị vật đòi hỏi ngườichỉ huy khoan phải có kinh nghiệm để xử lý kịp thời kết hợp với một số công cụ đặcbiệt như mũi khoan phá, mũi khoan cắt, gầu ngoạm, búa máy

a Công tác chuẩn bị

Trước khi tiến hành khoan tạo lỗ cần thực hiện một số công tác chuẩn bị như sau:+ Đặt áo bao: Đó là ống thép có đường kính lớn hơn đường kính cọc 1,6 ÷1,7lần, cao 0,7÷1m để chứa dung dịch sét Bentonite, áo bao được cắm vào đất 0,3÷0,4m

nhờ cần cẩu và thiết bị rung

+ Lắp đường ống dẫn dung dịch Bentonite từ máy trộn và bơm ra đến miệng hốkhoan, đồng thời lắp một đường ống hút dung dịch Bentonite về bể lọc

+ Trải tôn dưới hai bánh xích máy khoan để đảm bảo độ ổn định của máy trongquá trình làm việc, chống sập lở miệng lỗ khoan Việc trải tôn phải đảm bảo khoảngcách giữa 2 mép tôn lớn hơn đường kính ngoài cọc 10cm để đảm bảo cho mỗi bênrộng ra 5cm

+ Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí thăng bằng và thẳng đứng, cóthể 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.+ Kiểm tra, tính toán vị trí để đổ đất từ hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấyđất mang đi

+ Kiểm tra hệ thống điện nước và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thicông được liên tục không gián đoạn

b Công tác khoan

Hạ mũi khoan:

+ Mũi khoan được hạ thẳng đứng xuống tâm hố khoan với tốc độ khoảng 1,5m/s.+ Góc nghiêng của cần dẫn từ 78,50÷830, góc nghiêng giá đỡ ổ quay cần Kellycũng phải đạt 78,50÷830 thì cần Kelly mới đảm bảo vuông góc với mặt đất

+ Mạch thuỷ lực điều khiển đồng hồ phải báo từ 45÷55 (kg/cm2) Mạch thuỷ lựcquay mô tơ thuỷ lực để quay cần khoan, đồng hồ báo 245 (kg/cm2) thì lúc này mô menquay đã đạt đủ công suất

Việc khoan:

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

+ Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14-16 vòng/phút, sau đónhanh dần 18-22 vòng/phút

+ Trong quá trình khoan, cần khoan có thể được nâng lên hạ xuống 1-2 lần đểgiảm bớt ma sát thành và lấy đất đầy vào gầu

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 20

Lớp : D14X3

+ Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 vòng/phút) để tăng mômen quay Khi gặpđịa chất rắn khoan không xuống nên dùng cần khoan xoắn ruột gà (auger flight) có lắpmũi dao (auger head) Ø600 để tiến hành khoan phá nhằm bảo vệ mũi dao và bảo vệgầu 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

+ Khi khoan qua chiều sâu của ống vách, việc giữ thành hố được thực hiện bằngvữa 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 đểchiếm chỗ Như vậy chất lượng Bentonite sẽ giảm dần theo thời gian do các thànhphần của đất bị lắng đọng lại

+ Hai hố khoan ở cạnh nhau phải khoan cách nhau 2÷3 ngày để khỏi ảnh hưởngđến bê tông cọc Bán kính ảnh hưởng của hố khoan là 6 m Khoan hố mới phải cách hốkhoan trước là L ≥ 5d

+ Trình tự khoan cho từng cọc trên toàn công trình được thể hiện trong bản vẽ

TC 01, trình tự này phải thõa mãn ba điều kiện:

1- Trong quá trình khoan người lái máy phải điều chỉnh hệ thống xi lanh trongmáy khoan dể đảm bảo cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng Độ nghiêng của hố khoankhông được vượt quá 1% chiều dài cọc

2- Đảm bảo để giao thông trên công trường không bị cản trở

3- Khoan trong đất bảo hoà nước khi khoảng cách các mép hố khoan nhỏ hơn1,5m thì nên khoan cách quảng 1 lỗ, khoan lỗ nằm giữa hai cọc đã đổ bêtông thì tiếnhành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc đổ bêtông

c Kiểm tra hố khoan

Sau khi xong, dừng khoảng 30 phút đo kiểm tra chiểu sâu hố khoan, nếu lớp bùnđất ở đáy lớn hơn 1m thì phải khoan tiếp nếu nhỏ hơn 1m thì có thể hạ lồng cốt thép Kiểm tra độ thẳng đứng và đường kính lỗ cọc: Trong quá trình thi công cọckhoan nhồi việc bảo đảm đường kính và độ thẳng đứng của cọc là điều then chốt đểphát huy được hiệu quả của cọc, do đó ta cần đo kiểm tra cẩn thận độ thẳng đứng vàđường 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 phátsiêu âm, bộ ghi và tời cuốn Sau khi sóng siêu âm phát ra và đập vào thành lỗ căn cứvào thời gian tiếp nhận lại phản xạ của sóng siêu âm này để đo cự ly đến thành lỗ từ đóphán 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 độthẳng đứng của lỗ cọc

1.4.4 Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lý cặn lắng đáy hố cọc

1.4.4.1 Xác nhận độ sâu hố khoan

Khi tính toán người ta chỉ dựa vào một vài mũi khoan khảo sát địa chất để tínhtoán độ sâu trung bình cần thiết của cọc nhồi Trong thực tế thi công do mặt cắt địachất có thể thay đổi, các địa tầng có thể không đồng đều giữa các mũi khoan nênkhông nhất thiết phải khoan đúng như độ sâu thiết kế đã qui định mà cần có sự điềuchỉnh Trong thực tế, người thiết kế chỉ qui định địa tầng đặt đáy cọc và khi khoan đáycọc phải ngập vào địa tầng đặt đáy cọc ít nhất là một lần đường kính của cọc Để xácđịnh chính xác điểm dừng này khi khoan người ta lấy mẫu cho từng địa tầng khácnhau và ở đoạn cuối cùng nên lấy mẫu cho từng gầu khoan

Người giám sát hiện trường xác nhận đã đạt được chiều sâu yêu cầu, ghi chépđầy đủ, kể cả băng chụp ảnh mẫu khoan làm tư liệu báo cáo rồi cho dừng khoan, sử

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 22

Lớp : D14X3

dụng gầu vét để vét sạch đất đá rơi trong đáy hố khoan, đo chiều sâu hố khoan chínhthức và cho chuyển sang công đoạn khác.

1.4.4.2 Xử lý cặn lắng đáy hố khoan

Ảnh hưởng của cặn lắng đối với chất lượng cọc: Cọc khoan nhồi chịu tải trọngrất lớn nên để đọng lại dưới đáy hố khoan bùn đất hoặc Bentonite ở dạng bùn nhão sẽảnh hưởng nghiêm trọng tới khả năng chịu tải của mũi cọc, gây sụt lún cho kết cấu bêntrên, làm cho công trình bị dịch chuyển gây biến dạng và nứt Vì thế mỗi cọc đều phảiđược xử lí cặn lắng rất kỹ lưỡng

Có 2 loại cặn lắng:

+ Cặn lắng hạt thô: Trong quá trình tạo lỗ đất cát rơi vãi hoặc không kịp đưa lênsau khi ngừng khoan sẽ lắng xuống đáy hố Loại cặn lắng này tạo bởi các hạt đườngkính tương đối to, do đó khi đã lắng đọng xuống đáy thì rất khó moi lên

+ Cặn lắng hạt mịn: Đây là những hạt rất nhỏ lơ lững trong dung dịch bentonite,sau khi khoan tạo lỗ xong qua một thời gian mới lắng dần xuống đáy hố

Các bước xử lý cặn lắng:

+ Bước 1:Xử lý cặn lắng thô: Đối với phương pháp khoan gầu sau khi lỗ khoan

đã đạt đến độ sâu thiết kế dự định thì không đưa gầu khoan lên vội mà tiếp tục cho gầu xoay để vét bùn đất cho đến khi đáy hố khoan hết cặn lắng mới thôi.+ Bước 2 : Xử lý cặn lắng hạt mịn: Bước này sẽ được thực hiện trước khi đổ bê tông

Có nhiều phương pháp xử lý cặn lắng hạt mịn

 Phương pháp thổi rửa khí nén :

Với phương pháp này dùng ngay ống đỗ bê tông để làm ống xử lý cặn lắng Sau khi lắp xong ống đổ bê tông, tiến hành lắp đầu thổi rửa trên đầu ống đổ Đầu thổi gồm

2 cửa, một cửa được nối với ống dẫn để thu hồi dung dich bentonite 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 thổi rửa khi nén ra được thổi liên tục với áp lực 7kg/cm2 qua đường ống 45

sẽ quay trở lại thoát lên trên ống đõ tạo thành một áp lực hút ở đáy hố đưa dung dịch bentonite và cặn lắng theo ống đỏ bê tông đến thiết bị lọc và thu hồi dung dịch Trong suốt quá trình thổi rửa này phải liên tục cấp bù dung dịch bentonite để đảm bảo cao trình và áp lực của bentonite lên hố đào không thay đổi.

Thời gian thổi rửa theo phương pháp này vào khoảng 20-30 phút, sau khi ngừng

cấp khí nén người ta thả ống đo độ sâu Nếu lớp bùn lắng 10cm thì tiến hành kiểm tra dung dịch bentonite lấy từ đáy hố khoan Lòng hố khoan được xem là sạch khi dung dịch ở đáy hố thỏa mãn

 Phương pháp luân chuyển bentonitte

Theo phương pháp này người ta dùng một máy bơm công suất khoảng 4560m3/h treo vào một sợi cáp và thả xuống đáy hố khoan nhưng luôn nằm trong ống đổ

bê tông Một đường ống có đường kính  80 10mm được gắn vào đầu trên của máy bơm và được cố định vào cáp treo máy bơm Ống này đưa dung dịch bùn bentonite về máy lọc Trong quá trình luân chuyển dung dịch bentonite luôn được bổ sung vào miệng hố khoàn và người ta thường xuyên kiểm tra các chỉ tiêu của bùn bentonite bơm

ra > khi dung dịch này đạt chỉ tiêu sạch và đọ lắng đạt yêu cầu  10cm thì ngừng bơm

và kết thúc công đoạn luân chuyển bentonite này

 Các phương pháp xử lí cặn lắng khác

Có thể sử dụng phương pháp khuấy trôn cặn lắng lên rồi lập tức đổ bê tông vào, như vậy cặn lắng ở mũi cọc không có nữa mà nó đã lẫn vào bê tông Vì vậy, vấn đề ở đây chỉ là tăng cường chất lượng bê tông ở phần mũi cọc hoặc loại bỏ số bê tông có lẫn cặn lắng này

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 24

Lớp : D14X3

Địa điểm buộc khung cốt thép phải lựa chọn sao cho việc lắp dựng khung cốtthép được thuận tiện, tốt nhất là được buộc ngay tại hiện trường Do những thanh cốtthép để buộc khung cốt thép tương đối dài nên việc vận chuyển phải dùng ôtô tải trọnglớn, khi bốc xếp phải dùng cần cẩu di động Ngoài ra khi cất giữ cốt thép phải phânloại nhãn hiệu, đường kính, độ dài Thông thường buộc cốt thép ngay tại những vị trígần hiện trường thi công sau đó khung cốt thép được xắp xếp và bảo quản ở gần hiệntrường, trước khi thả khung cốt thép vào hố lại phải dùng cần cẩu bốc chuyển lại mộtlần nữa Để cho những công việc này được thuận tiện ta phải có đủ hiện trường thicông gồm có đường đi không trở ngại việc vận chuyển của ô tô và cần cẩu Đảm bảođường 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 phảixếp lên thành đống, do vậy ta phải buộc thêm cốt thép gia cường Nhưng nhằm tránhcác sự cố xảy ra gây biến dạng khung cốt thép, tốt nhất ta chỉ xếp lên làm 2 tầng Các công tác chế tạo lồng cốt thép trên có thể thực hiện ngay ở hiện trường rồiđưa xuống hố khoan Yêu cầu cốt thép phải đảm bảo chất lượng thép phải đúng chủngloại kích thước, không được han gỉ, bám bùn, bám bẩn, dầu mỡ, các liên kết buộc phảichắc chắn, khi cẩu lắp không bị biến dạng, xiên lệch, cốt thép không bị tuột ra Trướckhi sử dụng cần phải lấy mẫu cốt thép kiểm tra trong phòng thí nghiệm để đảm bảo cáctính năng kĩ thuật

1.4.5.1 Biện pháp buộc cốt chủ và cốt đai

- 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 dựngkhung thành hình tròn, dùng hàn điện để cố định cốt đai, cốt giữ khung vào cốt chủ, cự

ly được người thợ điều chỉnh cho đúng

- 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 việc thi công các khung cốt thép có ngoài yêu cầu về độ chính xác khigia công và lắp ráp còn phải đảm có đủ cường độ để vận chuyển, bốc xếp, cẩu lắp Dophải buộc rất nhiều đoạn khung cốt thép giống nhau nên ta cần phải có giá đỡ buộcthép để nâng cao hiệu suất

1.4.5.2 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 bịbiến dạng thì dây thép dễ bị bật ra Điều này có liên quan đến việc cẩu lắp do vậy taphải bố trí 2 móc cẩu trở lên

- Lồng thép rất dễ bị biến dạng khi vận chuyển, bốc xếp, công việc sửa chữanhững khung bị dạng rất khó khăn và tốn nhiều thời gian Để khắc phục tình trạng nàycần bố trí thêm cốt tạ dựng khung 18 (AII) vào trong lồng thép, cách 3m cho đặt mộtcốt dựng khung

- Cho dầm chống vào trong khung để gia cố và làm cứng khung, khi lắp khung cốtthép thì tháo bỏ dầm chống ra Đặt một cột đỡ vào thành trong hoặc thành ngoài củakhung thép

1.4.5.3 Thi công hạ lồng cốt thép

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

Dùng cần cẩu nâng lồng cốt thép lên theo phương

thẳng đứng rồi từ từ hạ xuống trong lòng hố khoan, đến

khi đầu trên của lồng cốt thép cách miệng ống vách

khoảng 120 cm thì dừng lại Dùng hai ống thép tròn 60

luồng qua lồng thép và gác hai đầu ống thép lên miệng

hàn chấm hàn ống thép vào ống vách và vào lồng cốt thép

- Tiếp tục cẩu lắp đoạn lồng thép tiếp theo như đã làm với đoạn trước, điều chỉnh

để các cây thép chủ tiếp xúc dọc với nhau và đủ chiều dài nối thì thực hiện liên kếttheo yêu cầu thiết kế

- Sau khi kiểm tra các liên kết thì rút hai ống thép đỡ lồng thép ra và cần cẩu tiếptục hạ lồng thép xuống theo phương thẳng đứng Công tác hạ lồng thép đựợc lặp lạicho đến khi hạ đủ chiều sâu thiêt kế, lồng thép được đặt cách đáy hố đào 10 cm để tạolớp bê tông bảo vệ

- Lồng thép được đặt đúng có đài móng nhờ 3 thanh thép 16 đặt cách đều theochu vi lồng thép Đầu dưới được liên kết với thép chủ còn đầu trên được hàn vào thànhống vách, ba thanh thép này được cắt rời khỏi ống vách khi công tác đổ bê tông kết thúc

- Để tránh sự đẩy nổi lồng cốt thép khi thi công đổ bê tông cần đặt ba thanh thépsắt hình tạo thành một tam giác đều hàn vào ống vách để kìm giữ lồng thép lại, đồngthời dưới đáy lồng thép phải có cấu tạo như hình

- Phải thả từ từ và chắc, chú ý điều khiển cho dây cẩu ở đúng trục tim của khungtránh làm khung bị vặn

Chú ý: Khi hạ lồng thép phải buộc thêm 2 ống thép Ø50 đều xung quanh chu vi lồng Các ống này dùng để thả các thiết bị siêu âm kiểm tra chất lượng cọc sau này

1.4.5.4 Lắp ống đổ bê tông

Tùy theo phương pháp xử lí cặn lắng, ống đỏ bê tông có thể được lắp ngay saukhi hố khoan xong để làm công việc thổi rửa, nhưng cũng có thể được lắp chỉ để đổ bêtông sau khi đã xử lí cặn lắng

Lắp ống đổ Bêtông, đổ bêtông trong dung dịch Bentonite và đo mặt dâng bêtông

Có 2 cách nối ống hiện nay là nối bằng ren và nối bắng cáp Cách nối băng cáp được sủ dụng rộng rãi hơn nhanh hơn và dễ thao tác hơn Chỗ nối thường có giăng cao

su để ngăn dung dịch bentonite thâm nhập vào ống đổ và được bôi mỡ để tháo lặp được dễ dàng

Ống đổ bê tông được lắp từng đoạn từ dưới lên, để lắp ông thuận lợi người tadùng một hệ giá đỡ đặc biệt đặt qua miệng ống vách, ống đỡ bê tông được đỡ treo vào

miệng hố vách qua giá đỡ này.

Đáy dưới của ống đổ bê tông được đặt cách đáy hố khoan 20cm để tránh bị tắcống do đất đá dưới đáy hố đào nút lại

1.4.6 Công tác thổi rửa đáy hố khoan

Trước khi thi công đổ bêtông phải tiến hành thổi rửa hố khoan

Ống thổi rửa chính là ống đổ bêtông cọc, ống được làm bằng thép có đường kính250mm, chiều dài mỗi đoạn là 3m, các ống được nối với nhau bằng ren ngoài Ốngthổi rửa được hạ xuống cách đáy hố khoan một đoạn 20cm để mùn khoan có thể trànvào ống khi bơm khí xuống

Tiến hành lắp phần trên miệng phần này có hai cửa, một cửa được nối với ốngdẫn Ø150 để thu hồi dung dịch Bentonite về máy lọc, một cửa để thả ống dẫn khí cóđường kính Ø45 mm xuống cách đáy hố từ 1 đến 1,5 m Xong công tác lắp tiến hànhbơm khí với áp suất tính toán vào

Trong quá trình thổi rửa phải liên tục bơm dung dịch Bentonite vào hố khoan từphía trên miệng sao cho mực nước trong hố khoan không thay đổi

Ta dùng phương pháp thổi khí (air-lift) Việc thổi rửa tiến hành theo các bước sau: 1- Chuẩn bị: Tập kết ống thổi rửa tại vị trí thuận tiện cho thi công kiểm tra cácren nối buộc

2- 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 nhưvậy có thể dễ dàng tháo lắp ống thổi rửa

+ Dùng cẩu thả ống thổi rửa xuống hố khoan Ống thổi rửa có đường kính Ø250,chiều dài mỗi đoạn là 3m Các ống được nối với nhau bằng ren vuông Một số ống cóchiều dài thay đổi 0,5m; 1,5m; 2 m 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 gi a bên trong và bên ngoài.Phía trên cùng của ống thổi rửa có hai cửa, một cửa nối với ống dẫn Ø150 để thu hồidung dich Bentonite và cát về máy lọc, một cửa dẫn khí có Ø45, chiều dài bằng 80%

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 28

Lớp : D14X3

chiều dài cọc

3- Tiến hành:

+ Bơm khí với áp suất 7atm và duy trì trong suốt thời gian ra đáy hố Khí nén sẽđẩy vật lắng đọng và dung dịch Bentonite bẩn về máy lọc Lượng dung dịch sétBentonite trong hố khoan giảm xuống Quá trình thổi rửa phải bổ sung dung dịchBentonite liên tục Chiều cao của nước bùn trong hố khoan phải cao hơn mực nướcngầm tại vị trí hố khoan là 1,5m để thành hố khoan mới tạo được màng ngăn nước, tạođược áp lực đủ lớn không cho nước từ ngoài hố khoan chảy vào trong hố khoan + Thổi rửa khoảng 20÷30 phút thì lấy mẫu dung dịch ở đáy hố khoan lên đểkiểm tra Nếu chất lượng dung dịch đạt so với yêu cầu của quy định kỹ thuật và đo độsâu hố khoan thấy phù hợp với chiều sâu hố khoan thì có thể dừng để chuẩn bị chocông tác lắp dựng cốt thép

1.4.7 Công tác đổ bêtông

Do hố khoan có ngập nước nên ta dùng phương pháp ống dẫn di chuyển thẳngđứng Trong quá trình đổ bê tông cần dùng cần trục nâng và hạ ống để cho bê tông dễdàng đi xuống, nhưng phải thỏa mãn điều kiện sau:

+ Khi đổ bêtông đầu tiên ống đổ phải ngập trong bêtông 3m

+ Từ xe thứ hai ống đổ luôn ngập trong bêtông ≥2m

+ Bêtông được đổ sau khi thổi rửa ≤3 giờ và đổ liên tục từ khi bắt đầu đến khikết thúc cho một cọc Bêtông luôn được đổ đầy đến cổ phễu và cao hơn cốt thiết kếcủa đầu cọc từ 1,2÷1,5m để đập bỏ phần bêtông xấu ở đầu cọc Để đảm bảo bê tôngchứa đầy phễu rơi xuống từ từ tạo thành cột bêtông liên tục, tránh phân tầng bê tông tatạo một nút hãm bằng bùi nhùi tẩm vải xi măng

Ngoài ra nút hãm còn có tác dụng như một pittông đẩy dung dịch trong ống dẫnxuống và đẩy mùn khoan ở mũi cọc tạo điều kịên cho bêtông chiếm chỗ

1.4.7.1 Chuẩn bị

Thu hồi ống thổi khí

Tháo ống thu hồi dung dịch Bentonite, thay vào đó là máng đổ bê tông trên

miệng Đổi ống cấp thành ống thu dung dịch Bentonite trào ra do khối bê tông đổ vàochiếm chỗ

Thiết bị và vật liệu sử dụng:

• Hệ ống đổ bêtông

+ Đây là một hệ ống bằng kim loại (Trime), tạo bởi nhiều phần tử Được lắpphía trên một máng nghiêng Các mối nối của ống rất khít nhau Đường kính trongphải lớn hơn 4 lần đường kính cấp phối bê tông đang sử dụng Đường kính ngoài phảinhỏ hơn 1/2 lần đường kính danh định của cọc

+ Chiều dài của ống có chiều dài bằng toàn bộ chiều dài của cọc

+ Trước khi đổ bê tông người ta rút ống lên cách đáy cọc 25cm

- Bê tông sử dụng:

Công tác bê tông cọc khoan nhồi yêu cầu phải dùng ống dẫn do vậy tỉ lệ cấp phối

bê tông đòi hỏi phải có sự phù hợp với phương pháp này, nghĩa là bê tông ngoài việc

đủ cường độ tính toán còn phải có đủ độ dẻo, độ linh động dễ chảy trong ống dẫn vàkhông hay bị gián đoạn, cho nên thường dùng loại bê tông có:

+ Độ sụt 17 2 cm (TCXD197-1997)

+ Cường độ thiết kế: B25

+ Có thể dụng phụ gia kéo dài thời gian đông kết đồng thời với phụ gia giảm nước (loại R4 của Sika với tỉ lệ 0,8-1%) đề phòng trong quá trình vận chuyển bị kéo dài cung như chờ đợi tuyến thi công tại công trường

Tại công trình do mặt bằng thi công chật hẹp do vậy công tác bê tông ta khôngtrực tiếp trộn lấy được mà dùng bê tông tươi Trong những trường hợp thiếu một sốlượng mà có thể trộn tại công trường được ta thực hiện trộn tại công trường theo cấpphối sau ( Thi công cọc khoan nhồi – Pgs.Ts Nguyễn Bá Kế):

m3)

Cốt liệuthô (Kg/

m3)

Tỉ lệnước Ximăng (%)

Tỉ lệcát(%)

1.4.7.2 Đổ bêtông

- Với mẻ bê tông đầu tiên phải sử dụng nút bằng bao tải chứa vữa xi măng nhão,đảm bảo cho bê tông không bị tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc dung dich khoan, loạitrừ khoảng chân không khi đổ bê tông

Bê tông được đổ từ xe chuyên dụng qua máng vào phểu của ống đổ bê tông Bêtông đẩy nút hãm đi tận đáy hố Nhấc ỗng dẫn lên để nút hãm và bê tông tháo ra ngoàilập tức hạ ống dẫn xuống để đoạn mũi ống dẫn ngập vào phần bê tông vừa mới tháo ra.Tiếp tục bơm bê tông vào phễu và được đỏ liên tục Bê tông được đưa xuống sâutrong lòng khối bê tông đổ trước, qua miệng ống tràn ra xung quanh để nâng phần bêtông lúc đầu lên Bê tông được đổ liên tục đồng thời ống dẫn cũng cùng được rút lêndần với yêu cầu ống dẫn luôn chìm vào trong bê tông khoảng 2-3m

Vì vậy bê tông cần phải có độ linh động lớn để phần bê tông rơi từ phễu xuống

có thể gây ra áp lực đẩy được cột bê tông lên trên Như vậy, chỉ có một lớp bê tôngtrên cùng tiếp xúc với nước được đẩy lên trên và phá bỏ sau này Phần bê tông còn lạivẫn giữ nguyên chất lượng như khi chế tạo

- Khi dung dịch Bentonite được đẩy trào ra thì cần dùng bơm cát để thu hồi kịpthời về máy lọc, tránh không để bê tông rơi vào Bentonite gây tác hại keo hoá làm tăng

Để đo bề mặt bê tông người ta dùng quả dọi nặng có dây đo

* Yêu cầu khi đổ bê tông:

- Tốc độ đổ bê tông

Quá trình đổ bê tông cọc phải liên tục vì gián đoạn thì dễ sinh ra sự cố đứt cọc.,mặt khác phần bê tông đổ trước bước vào giai đoạn ninh kết sẽ trở ngại cho việcchuyển động của bê tông đổ tiếp theo trong ống dẫn

- Tốc độ đổ bê tông nên khống chế khoảng 0,6m3/phút Nếu tốc độ đõ quá lớn sẽgây ra lực lớn giữa bê tông và thành hố khoan gây ra lỡ đất làm giảm chất lượng bêtông

- Thời gian đổ bê tông

Thời gian đổ bê tông mỗi cọc chỉ nên không chế trong vòng 4h, vì mẻ bê tông đổđầu tiên sẽ bị đẩy nổi lên trên cùng nên mẻ bê tông này nên có phụ gia kéo dài ninh kết

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

- Ống đổ bê tông phải kín, cách nước, đủ dài tới đáy hố

- Độ sâu của ống dẫn bê tông

Miệng dưới của ống đổ bê tông ban đầu cách đáy hố khoan 20 cm Trong quátrình đổ miệng dưới của ống luôn ngập sâu trong bê tông đoạn 2-3 m mục đích để đẩy

bê tông từ đáy ống dẫn ra, bê tông dâng lên không để cho dung dịch bentonite và bùncát phía trên lẫn vào trong bê tông Nhưng nếu ống dần cắm quá sâu vào trong bê tôngthì bê tông phần đáy của ống chảy không thông và sẽ làm cho bê tông trong phễu ởđầu ống dẫn bị tràn ra ngoài và rơi tự do vào lỗ làm kém chất lượng bê tông và làmgiảm rất nhiều khả năng giữ thành đất của dung dịch bentonite

- Ở phần trên đầu cọc, khi đổ bê tông dưới nước thì không tránh khỏi bùn, cặn lắnglẫn vào trong bê tông làm giảm chất của bê tông, do vậy để đảm bảo an toàn người tathường đổ bê tông cọc vượt lên một đoạn so với độ cao của thiết kế khoảng 50cm

1.4.7.3 Tính toán khối lượng bêtông 1 cọc

Bêtông dùng cho cọc nhồi là bêtông thương phẩm từ trạm trộn cách công trường15km, vận chuyển đến bằng xe vận chuyển bêtông chuyên dụng

Thể tích bê tông cần đổ cho một cọc:

2

4

coc BT

L l D

V   

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 32

Lớp : D14X3

Vctt = 8,925x1.15 = 10,26 m3.

1.4.7.4 Chọn xe máy thi công bêtông cọc khoan nhồi

a Chọn máy bơm bêtông

Khả năng làm việc của máy bơm bê tông:

Qmax. >  (Thiết kế thi công - Lê Văn Kiểm - NXB ĐHQG TP HCM, trang 69).Trong đó:

Qmax: Năng suất lớn nhất của máy bơm;

 = 0,4 0,8: Hiệu suất làm việc của máy bơm;

: Lượng bê tông phải bơm

Chọn = 0.6  Qmax> 



= BTV

=

8,925

14,8750,6  m3

Vì cọc có l <30 m nên thời gian cho phép đổ là 2 giờ

Lượng bê tông cần đổ trong 1 giờ: Vh =

Bê tông để cung cấp cho công trình là bêtông được vận chuyển từ trạm trộn.Khoảng cách từ trạm trộn bê tông đến công trình: L = 15 (Km);

Chọn ô tô mã hiệu SB-92B có các thông số kỹ thuật sau:

+ Dung tích thùng trộn: q = 6 m3

+ Ô tô cơ sở : KAMAZ-5511

+ Độ cao đổ phối liệu vào 3,5 m

+ Thời gian đổ bêtông: t = 10 (phút)

+ Vận tốc di chuyển v = 30 km/h

+ Quảng đường di chuyển S = 15 km

Số chuyến xe chuyển bêtông trong 1 ca:

L.V

V: Thể tích bê tông mỗi xe chở được ;L: Đoạn đường vận chuyển (Km);

T: Thời gian gián đoạn chờ đợi (giờ);

(Chọn thời gian gián đoạn chờ: T =10 phút = 0,167 (giờ))S: Tốc độ xe chạy (Km/h)

1.4.7.5 Xử lý Bentonite thu hồi

Bentonite sau khi thu hồi lẫn rất nhiều tạp chất, tỉ trọng và độ nhớt lớn Do đó Bentonite lấy từ dưới hố khoan lên để đảm bảo chất lượng để dùng thì phải qua tái xử

lý Nhờ một sàng lọc dùng sức rung ly tâm, hàm lượng đất vụn trong dung dịchBentonite sẽ được giảm tới mức cho phép

Bentonite sau khi xử lý phải đạt được các chỉ số sau (Tiêu chuẩn Nhật Bản): + Tỉ trọng : 1-1.1

việc rút ống vách được dễ dàng Không gây hiện tượng thắt cổ chai ở cổ cọc nơi kếtthúc ống vách

Sau khi rút ống vách phải lấp cát vào mặt hố cọc nếu cọc sâu, lấp hố thuBentonite tạo mặt phẳng, rào chắn tạmm bảo vệ cọc Không được phép rung độngtrong vùng hoặc khoan cọc khác trong vòng 24 giờ kể từ khi kết thúc đổ bêtông cọctrong phạm vi 5 lần đường kính cọc

1.4.9 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

Đây là công tác rất quan trọng, nhằm phát hiện các thiếu sót của từng phần trướckhi tiến hành thi công phần tiếp theo Do đó, có tác dụng ngăn chặn sai sót ở từng khâutrước khi có thể xảy ra sự cố nghiêm trọng

Công tác kiểm tra có trong cả 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn đang thi công

+ Giai đoạn đã thi công xong

1.4.9.1 Kiểm tra trong giai đoạn thi công

Công tác kiểm tra này được thực hiện đồng thời khi mỗi một giai đoạn thi côngđược tiến hành, và đã được nói trên sơ đồ quy trình thi công ở phần trên

Sau đây có thể kể chi tiết như sau:

• Định vị hố khoan

+ Kiểm tra vị trí cọc căn cứ vào trục tốc độ gốc hay hệ trục công trình

+ Kiểm tra cao trình mặt hố khoan

+ Kiểm tra đường kính, độ thẳng đứng, chiều sâu hố khoan

• Địa chất công trình

+ Kiểm tra, mô tả loại đất gặp phải trong mỗi 2m khoan và tại đáy hố khoan, cần

có sự so sánh với số liệu kh o sát được cung cấp

• Dung dịch khoan Bentonite

+ Kiểm tra các chỉ tiêu của Bentonite như đã trình bày ở phần: "Công tác khoan

tạo lỗ"

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 36

Lớp : D14X3

+ Kiểm tra lớp vách dẻo (Cake)

• Cốt thép

+ Kiểm tra chủng loại cốt thép

+ Kiểm tra kích thước lồng thép, số lượng th p, chiều dài nối chồng, số lượngcác mối nối

+ Kiểm tra vệ sinh thép : gỉ, đất cát bám

+ Kiểm tra các chi tiết đặt sẵn: thép gấp bảo vệ, móc, khung thép chống đẩynổi,

• Đáy hố khoan

+ Đây là công việc quan trọng vì nó có thể là nguyên nhân dẫn đến độ lúnnghiêm trọng cho công trình

+ Kiểm tra lớp mùn dưới đáy lỗ khoan trước và sau khi đặt lồng th p

+ Đo chiều sâu hố khoan sau khi v t đáy

• Bêtông

+ Kiểm tra độ sụt

+ Kiểm tra cốt liệu lớn

1.4.9.2 Kiểm tra chất lượng cọc sau khi đã thi công xong

a Phương pháp tĩnh

- Gia tải trọng tĩnh: Đây là phương pháp kinh điển cho kết quả tin cậy nhất.Đặt các khối nặng thường là bê tông lên cọc để đánh giá sức chịu tải hay độ lúncủa nó

Có 2 quy trình gia tải hay được áp dụng :

+ Tải trọng không đổi: Nén chậm với tải trọng không đổi, quy trình này đánhgiá sức chịu tải và độ lún của nó theo thời gian Đòi hỏi thời gian thử lâu

Nội dung của phương pháp: Đặt lên đầu cọc một sức nén; tăng chậm tải trọng lêncọc theo một qui trình rồi quan sát biến dạng lún của đầu cọc Khi đạt đến lượng tải

thiết kế với hệ số an toàn từ 23 lần so với sức chịu tính toán của cọc mà cọc không bịlún quá trị số định trước cũng như độ lún dư qui định thì cọc coi là đạt yêu cầu.

+ Tốc độ dịch chuyển không đổi: Nhằm đánh giá khả năng chịu tải giới hạn củacọc, thí nghiệm thực hiện rất nhanh chỉ vài giờ đông hồ

Tuy ưu điểm của phương pháp nén tĩnh là độ tin cậy cao nhưng giá thành của nólại rất đắt

Chính vì vậy, với một công trình người ta chỉ nén tĩnh 1% tổng số cọc thi công(tối thiểu 2 cọc), các cọc còn lại được thử nghiệm bằng các phương pháp khác

- Phương pháp khoan lấy mẫu:

Người ta khoan lấy mẫu bê tông có đường kính 50150mm từ các độ sâu khácnhau Bằng cách này có thể đánh giá chất lượng cọc qua tính liên tục của nó.Cũng cóthể đem mẫu để nén để thử cường độ của bê tông

Tuy phương pháp này có thể đánh giá chính xác chất lượng bê tông tại vị trí lấymẫu, nhưng trên toàn cọc phải khoan số lượng khá nhiều nên giá thành cũng đẵt

- Phương pháp siêu âm:

Đây là một trong các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất Phương pháp nàyđánh giá chất lượng bê tông và khuyết tật của cọc thông qua quan hệ tốc độ truyềnsóng và cường độ bê tông Nguyên tắc là đo tốc độ và cường độ truyền sóng siêu âmqua môi trường bê tông để tìm khuyết tật của cọc theo chiều sâu

Phương pháp này có giá thành không cao lắm trong khi kết quả có tin cậy khá cao,nên phương pháp này cũng hay được sử dụng

b Phương pháp động

- Phương pháp động hay dùng là phương pháp rung

- Nội dung của phương pháp:

Cọc thí nghiệm được rung cưỡng bức với biên độ không đổi trong khi tần số thayđổi Khi đó vận tốc dịch chuyển của cọc được đo bằng các đầu đo chuyên dụng

Khuyết tật của cọc như sự biến đổi về chất lượng bê tông, sự giảm yếu thiết diệnđược đánh giá thông qua tần số cộng hưởng

SVTH: TRẦN THỊ THÁI THẢO Trang 38

Lớp : D14X3