Giám sát thi công và nghiệm thu nền và móng công trình

Đây là giáo trình giảng dạy lớp TVGS phần thi công và nghiệm thu nền và móng công trình do PGS.,TS. Nguyễn Bá Kế và PGS.,TS Phạm Ngọc Giang biên soạn. Giáo trình có 75 trang bao gồm những nội dung: Chương 1 Một số vấn đề chung trong giám sát thi công nền móng; Chương 2 Giám sát thi công móng trên nền tự nhiện; Chương 3 Giám sát thi công hố móng sâu và tầng hầm; Chương 4 Giám sát thi công gia cố. cảo tạo nền; Chương 5 Giám sát thi công nền đất đắp; Chương 5 Giám sát thi công cọc và móng cọc

BàI 3

Giám sát thi công và nghiệm thu

nền & móng công trình

PGS.,TS Nguyễn Bá Kế PGS.,TS Phạm Ngọc Giang

I một số vấn đề chung trong giám sát thi công nền móng

Giám sát thi công nền và móng công trình về mặt chất lợng và khối lợng nóitrong bài này, chủ yếu tập trung vào công tác chống giữ hố móng sâu, công tác đất,nền gia cố/cải tạo và công tác thi công móng cọc Sơ bộ giới thiệu một số kiểm trathử nghiệm trong phòng và hiện trờng cần trong hồ sơ nghiệm thu

I.1 Đặc điểm và các yếu tố ảnh h ởng đến chất l ợng thi công nền móng

Đối tợng kiểm tra chất lợng thi công nền móng :

- Nền công trình:

+ Nền đất tự nhiên;

+ Nền đất đã cải tạo/xử lý

- Móng công trình :

+ Móng nông trên nền tự nhiên/ cải tạo;

+ Móng sâu trong nền tự nhiên và móng cọc

Tuỳ theo yêu cầu thiết kế, vật liệu móng và công nghệ thi công mà mục đích

và thông số kiểm tra sẽ khác nhau

Khác với phần công trình trên mặt đất, công trình nền móng thờng gặp nhữngyếu tố bất lợi gây ra ảnh hởng không tốt đến chất lợng thi công mà ngời kỹ s t vấncũng nh nhà thầu cần nắm vững để nền móng có chất lợng, nh là :

1) Tìm hiểu kỹ điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn của vùng đấtxây dựng để chọn công nghệ thi công thích hợp, nhng thờng có sự sai khác giữa tàiliệu khảo sát địa chất công trình, địa chất thuỷ văn nêu trong hồ sơ thiết kế thi côngvới tình hình đất nền thực tế lúc mở móng; biết lờng trớc và dự kiến những thay

đổi phơng án thi công ( có khi cả thiết kế ) khi có sự sai khác lớn,nếu cần có thểkhảo sát bổ xung;

2) Trong quá trình thi công thờng bị chi phối bởi sự thay đổi thời tiết (nóngkhô, ma bão, lụt ), điều này có ảnh hởng lớn đến chất lợng nền móng

3) Công nghệ và thiết bị thi công nền móng cũng nh kinh nghiệm và trình độcủa ngời thi công phải phù hợp đơn thầu, cán bộ t vấn cần kiểm tra xác nhận trớckhi khởi công;

4) Phải có biện pháp xử lý những vấn đề liên quan đến môi trờng do thi cônggây ra ( đất, nớc thải lúc đào móng, dung dịch sét khi làm cọc khoan nhồi, ồn vàchấn động đối với khu dân c và công trình ở gần, có thể gây biến dạng hoặc nội lựcthêm sinh ra trong công trình hiện hữu nằm gần hố móng mới vv );

5) Móng là kết cấu khuất sau khi thi công ( nh móng trên nền tự nhiên ) hoặcngay trong lúc thi công ( nh nền gia cố, móng cọc ) nên cần tuân thủ nghiêmngặt việc ghi chép ( kịp thời, tỷ mỷ, trung thực ) lúc thi công và lu trữ cẩn thận theoquy định để tránh những phức tạp trong đánh giá khi có nghi ngờ về chất lợng Căn

cứ để giám sát là kế hoạch/văn bản " đảm bảo chất lợng " đã thống nhất và đợc chủcông trình chấp nhận

I.2 Nội dung và nhiệm vụ của t vấn giám sát

Năm nhiệm vụ chính của t vấn giám sát đợc trình bày ở các bài trớc, ở đây sẽ

cụ thể hoá chúng trong giám sát chất lợng thi công nền và móng T vấn giám sát cần kiểm tra những vấn đề chính sau đây :

 Trớc khi khởi công:

+ T cách pháp nhân của nhà thầu (chính và phụ);

+ Các chứng chỉ hợp cách (hợp đồng, năng lực…) có liên quan đến ) có liên quan đến công trình của nhà thầu;

+ Vật liệu hoặc cấu kiện đa vào thi công;

+Thiết bị máy móc dùng trong thi công;

+ Công nghệ và quy trình thi công;

+ Kế hoặch đảm bảo chất lợng của nhà thầu;

+ Biện pháp bảo vệ môi trờng;

+ An toàn và vệ sinh lao động trong thi công

 Trong quá trình thi công:

+ Theo trình tự thi công để xác định các bớc,các công đoạn cần kiểm tra nghiệm thu trớc khi làm tiếp các bớc/giai đoạn sau;

+ Theo hạng mục công trình móng(móng cột/tờng,móng của lõi cứng…) có liên quan đến ); + Theo những thông số chất lợng của công việc(ví dụ:đối với cọc BTCT:kích thớc hình học, độ đồng nhất của bêtông,sai số cho phép,cờng độ bê tông; đốivới nền lu lèn : hệ số đầm chặt, mô đun biến dạng vv…) có liên quan đến )

I.3 Phơng pháp kiểm tra tại hiện trờng và tại phòng thí nghiệm

 Theo giai đoạn kiểm tra, ta có :

- Kiểm tra đầu vào : vật liệu, bán sản phẩm,thiết bị thi công, tài liệu kỹ thuật,chứng chỉ hợp cách ;

- Kiểm tra thao tác : theo công nghệ thi công trớc khi làm đại trà hoặc ngaysau khi hoàn thành;

- Kiểm tra để nghiệm thu :từng hạng mục/công đoạn, xem xét kết luận để làmtiếp hoặc cần sửa chữa bổ xung trứơc khi đa vào sử dụng

 Theo đối tợng kiểm tra, ta có :

- Kiểm tra tất cả sản phẩm từ chi tiết đến hoàn chỉnh(ví dụ:khi thi công cọckhoan nhồi);

- Kiểm tra có lựa chọn theo yêu cầu của tiêu chuẩn, qui phạm (ví dụ:3 mẫu/50m3 đất đắp hay thử tĩnh 1% số cọc nhng không ít hơn 3 cọc…) có liên quan đến )

 Theo chu kỳ kiểm tra, ta có :

- Kiểm tra liên tục khi thông tin về thông số kiểm tra nào đó của quá trìnhcông nghệ xuất hiện một cách liên tục(nh khi thi công cọc khoan nhồi);

- Kiểm tra định kỳ khi thông tin về thông số kiểm tra xuất hiện qua mộtkhoảng thời gian nhất định nào đó(ví dụ:từ vật liệu-cốp pha-bố trí thép cho đến đổ

bê tông cọc BTCT…) có liên quan đến );

- Kiểm tra đột xuất đợc dùng khi các kiểm tra nói trên ( tất cả, định kỳ hoặclựa chọn) tỏ ra không hợp lý ( ví dụ kiểm tra độ chặt của đất khi lấp lại các hàomóng), hoặc để phát hiện sự khuất tất của nhà thầu

 Theo phơng pháp kiểm tra, ta có :

Kiểm tra bằng dụng cụ thiết bị đo, bằng mắt, bằng thanh tra kỹ thuật và bằngphân tích các ghi chép trong quá trình thi công

 Danh sách các đơn vị thực hiện thí nghiệm kiểm tra cần đợc xác định trớc khikhởi công và ổn định trong suốt quá trình thi công (với sự chấp thuận của chủ đầu

t, tổ chức t vấn giám sát và nhà thầu), thông thờng gồm có :

-Phòng thí nghiệm của nhà thầu;

-Phòng thí nghiệm của chủ đầu t;

-Phòng thí nghiệm trọng tài (khi cần xử lý các tranh chấp)

Chú thích

(1) Các loại phòng thí nghiệm nói trên cần có chứng chỉ hợp cách, có hợp

đồng với nhà thầu và chủ đầu t;

(2) T vấn giám sát phải chứng kiến việc lấy và chuẩn bị mẫu tại hiện trờng của nhà thầu cũng nh lúc thử mẫu tại phòng thí nghiệm.

I.4 Khối lợng kiểm tra

Kiểm tra chất lợng ngoài hiện trờng hoặc trong phòng thí nghiệm thờng theophơng pháp ngẫu nhiên với một tập hợp các mẫu thử ( hay đo kiểm, quan sát

) có giới hạn Do đó để kết quả kiểm tra có độ tin cậy cao cần phải thực hiệnnhững phép đo/thử với một mật độ nhất định tuỳ theo xác suất bảo đảm do nhà tvấn thiết kế ( hoặc chủ đầu t ) yêu cầu ( theo kinh nghiệm các nớc tiên tiến, thôngthờng lấy xác suất bảo đảm P = 0,95).

Đối với móng, mật độ (%) lấy mẫu hay số lần kiểm tra có thể tham khảo theobảng I.1

Bảng I.1 Mật độ kiểm tra (%) trong 1 đơn vị móng bị kiểm tra khi xác suất

bảo đảm P = 0,95 (theo quy định trong [1])

định dựa trên các tiêu chuẩn nghiệm thu, nhng phải theo nguyên tắc khối lợng (tỷ lệ) mẫu kiểm tra ở hiện trờng không đợc thấp hơn qui định của tiêu chuẩn thử, trong một số trờng hợp còn nhiều hơn so với tiêu chuẩn (do t vấn thiết kế và t vấn giám sát quyết định).

II giám sát thi công Móng trên nền tự nhiên

II.1 Tiêu chuẩn dùng để kiểm tra thi công nền tự nhiên

 Công tác trắc địa trong xây dựng;

 TCXD…) có liên quan đến Công tác đất Yêu cầu thi công và nghiệm thu

II 2 Các yêu cầu và hạng mục kiểm tra hố móng và công tác đất ( xem bảng

II.1)

Các sai lệch giới hạn nêu ở cột 3 của bảng II.1 do thiết kế thi công qui định,nếu không có thì có thể tham khảo ở cột này

Móng trên nền tự nhiên xem từ mục 1 đến mục 24 của bảng II.1

Bảng II.1 Các hạng mục kiểm tra công tác hố móng và đất lấp/ đắp (theo

kiến nghị của [1]

N Thành phần các thông số và yêu cầukiểm tra Sai số giới hạn so với thông số vàyêu cầu của tiêu chuẩn

nhân tạo Việc tiêu nớc cần phải tiến hànhliên tục

4 Kiểm tra tình hình mái dốc và đáy

hố/ hào đào khi hạ nớc ngầm Không cho phép nớc kéo đất đi vàsập lở mái dốc hố móng

Phải theo dõi hàng ngày

5 Kiểm tra độ lún của nhà và công

trình trong vùng có hạ nớc ngầm Trắc đạc theo các mốc đặt trên cácnhà hoặc công trình Độ lún không

đợc lớn hơn độ lún cho phép trongtiêu chuẩn thiết kế nền móng

6 Sai lệch của trục móng so với trục

7 Kích thớc hố móng và hố đào so với

kích thớc móng

Không đợc nhỏ hơn kích thớc thiếtkế

8 Khoảng cách giữa đáy của thành hố

và chân móng ( đối với hố móng đào

- Dới các đờng ống nớc có mái dốc

thoải hơn 1 : 0,5 Không đợc nhỏ hơn đờng kínhngoài của ống cộng thêm 0,5m

10 Bảo vệ đáy hố móng/hào đào trong

đất mà tính chất của nó bị ảnh hởng

của tác động thời tiết

- Để lại một lớp đất có chiều dàytheo thiết kế

Bảo vệ kết cấu tự nhiên của đất khi

đào gần đến cốt thiết kế

11 Sai lệch cốt nền đáy móng so với cốt

thiết kế

Không lớn hơn 5 cm

12 Sai lệch cốt đáy các hào đặt đờng

ống nớc và đờng cáp điện sau khi

làm lớp lót

Không đợc lớn hơn 5 cm và khônglàm lở thành hào

13 Sai lệch về độ dốc thiết kế của hào

- Khi nắp đậy đúc sẵn Vừa đúng kích thớc tấm

- Khi không có giải pháp thiết kế Không cho phép

- Khi có giải pháp thiết kế Mặt của lớp đất ít thấm nớc ở bên

d-ới lớp thấm hơn phải có độ dốc 0,04

- 0,1 so với trục biên đất đắp

17 Độ ẩm W của đất đầm chặt khi lu lèn

" khô "

18 Thí nghiệm đầm chặt đất đắp và đất

lấp lại khe móng khi trong thiết kế

không có những chỉ dẫn đặc biệt

Là bắt buộc khi thể tích lớn hơn 10ngàn m3

19 Sai số giữa độ cao đất lấp khe móng

22 Chất lợng lớp phủ lấp đờng ống nớc

và đờng cáp khi trong thiết kế không

có những chỉ dẫn đặc biệt

Bằng đất mềm : cát, cát sỏi không

có hạt lớn hơn 50mm, gồm cả đấtsét, loại trừ sét cứng

23 Bề dày lớp đất lấp đờng ống nớc và

trọng lợng bản thân đất ) Có thể không chặt nhng phải lấptheo tuyến và dùng ru lô đầm

- Trong trờng hợp có tải trọng thêm Đầm từng lớp theo chỉ dẫn của thiết

25 Nền đắp có gia cờng cứng các mái Tiến hành theo công nghệ do thiết

dốc hoặc trong trờng hợp khi độ chặt

của đất ở mái dốc bằng độ chặt của

thân nền đắp

kế qui định

26 Đắp nền không có đầm chặt :

- Theo thiết kế Chỉ với chiều cao phòng lún

- Khi không có thiết kế Theo chỉ dẫn đặc biệt

27 Đầm chặt từng lớp đất đắp Lớp sau chỉ đợc đắp khi lớp trớc đã

- Độ nghiêng của mái đắp Không cho phép tăng cao

II.3 Kiểm tra việc bảo vệ môi trờng trong thi công công tác đất

Những thông tin cần biết và công việc cần xử lý có liên quan :

- Lớp đất màu dùng để trồng trọt phải đợc thu gom để tái sử dụng cho việccanh tác sau này Không cần bóc bỏ lớp đất màu nếu chiều dày bé hơn 10 cm;

- Khi thi công đào đất mà phát hiện các di sản hoặc cổ vật hay chất nổ thì phảitạm dừng việc đào đất và báo ngay cho chính quyền địa phơng biết để xử lý;

- Điều tra công trình ở gần móng, đề phòng sự cố khi đào ( vỡ hỏng đờng ốngdẫn điện nớc, cáp thông tin, cống rãnh thoát nớc,lún nứt nhà ở gần );

- Những hạn chế về tiếng ồn và chấn động ( theo tiêu chuẩn chung và theo qui

định của địa phơng);

- Thu dọn, xử lý rác, bùn, thực vật mục nát;

- Nơi đổ đất thải ( khi đất bị ô nhiễm );

- Nớc thải từ hố móng ( phòng ô nhiễm nguồn nớc mặt );

- Bụi bẩn / bùn đất khi vận chuyển

Một số tiêu chuẩn có liên quan cần tham khảo :

 TCVN 5949 : 1998 Âm học Tiếng ồn khu vực công cộng và dân c.Mức ồn tối đa cho phép;

 TCVN 5942, 5944, 5525-1995 Chất lợng nớc Những yêu cầu về bảo

vệ nguồn nớc;

 GOST 12.1.012.78; CH 245-71; N01304-75 ( Liên Xô cũ) qui định vềmức độ giao động có hại đến sức khoẻ con ngời ( có thể xem trong [2]);

 SNiP 3.02.01-87 Công trình đất Nền và móng ( Liên Xô cũ ) [3]

II.4 Kiểm tra thi công móng

- Định vị trên mặt bằng kích thớc và khoảng cách, trục móng;

- Kích thớc hình học của ván khuôn ( đối với móng BTCT theo N 623 bảngII.1);

- Lợng, loại và vị trí cốt thép trong móng;

- Bề dày lớp bảo vệ cốt thép trong móng;

- Các lỗ chờ kỹ thuật ( để đặt đờng ống điện, nớc hoặc thiết bị công nghệ ) trong thân móng;

- Các bản thép chờ đặt sẵn để liên kết với phần kết cấu khác;

- Chống thấm, cách thi công và vật liệu chống thấm cho công trình ngầm;

- Biện pháp chống ăn mòn kết cấu móng do nớc ngầm;

- Lấy mẫu thử, phơng pháp bảo dỡng bê tông;

- Nhổ bản thép của tờng cừ(nếu dùng) chèn khe hở giữa móng và đất xungquanh bằng đất đầm chặt hoặc vữa xi măng cát(theo N 1924 bảng II.1);

- Nếu móng BTCT đúc sẵn hoặc móng xây bằng gạch đá phải kiểm tra theotiêu chuẩn kết cấu BTCT hoặc kết cấu gạch đá

Một số sai sót thờng xảy ra trong giai đoạn đào hố móng và cách xử lý đợctrình bày trong bảng II.2

Bảng II.2 Một số sai sót ,nguyên nhân và cách phòng tránh trong thi công đào

móngN Nguyên nhân và cách phòng tránhkhi đào nơi trống trải Nguyên nhân và cách phòng tránh khiđào gần công trình lân cận

1

Đất đáy hố móng bị nhão do nớc

ma hoặc nớc tràn vào đọng lâu

Bảo vệ đáy hố móng bằng hệ

thống thu và bơm nớc hoặc cha

nên đào đến cốt thiết kế khi cha

(a) Do máy đào;

(b) Do đóng cọc

Để ngăn ngừa có thể dùng biện pháp giảm chấn động hoặc cọc ép hay cọc khoan nhồi thay cho cọc đóng

Để phòng tránh nên dùng các biện pháp để giảm gradient thuỷ lực i 0,6

Phải tính toán để giữ lại lớp đất

có chiều dày gây ra áp lực lớn

hơn áp lực trơng nở Đối với nớc

thì phòng tránh giống nh nêu ở N

3

Biến dạng của nhà cũ trên cọc ma sátkhi xây dựng gần nó nhà mới trênmóng bè

Vùng tiếp giáp nhà mới cọc chịu masát âm nền đất bị lún và sức chịu tải

của cọc ở đó bị giảm đi Nên làm hàng tờng ngăn cách giữa hai công trình cũ-mới

5

Rửa trôi đất trong nền cát mịn

hoặc đất yếu

gần đáy móng Để tránh ảnh hởng xấu phải quy định nơi đổ vật liệu và tiến độ chất tải (thi công nhà mới theo

độ cố kết tăng dần với thời gian)

6

Bùng nền do tăng áp lực thuỷ

động trong đất thấm nớc

Giảm độ dốc (gradient) thuỷ lực

(thờng i 0,6) bằng cách kéo sâu

t-ờng vây hoặc gia ct-ờng đáy móng

bằng bơm ép ximăng trớc khi đào

nh nói ở N 3

Hình thành phễu lún của mặt đất do

đào đờng hầm trong lòng đất Nhữngcông trình ngay ở phía trên hoặc ởcạnh đờng hầm sẽ bị biến dạng lúnhoặc nứt

Phòng tránh bằng cách ép đẩy các

đoạn ống (thép/bê tông cốt thép) chế tạo sẵn hoặc gia cờng vùng phía trên nóc hầm bằng cọc rễ cây hoặc bằng trụ ximăng đất

II.5 Nghiệm thu móng trên nền tự nhiên

- Các biên bản hồ sơ đo vẽ kiểm tra hố móng theo các mục của bảng II.1;

- Bản vẽ bố trí cốt thép trong móng mềm;

- Nếu có hạ nớc ngầm thì phải có hồ sơ bơm hút nớc và tình hình biến động

n-ớc ngầm khi bơm hút (tham khảo phụ lục 3 và 4 của TCXD 79: 1980);

- Những sự cố xảy ra, cách xử lý;

- Bản vẽ hoàn công của móng (ghi rõ sự sai khác so với thiết kế)

III giám sát thi công hố móng sâu và tầng hầm(tham khảo [4]) III.1.Một số tiêu chí và thông số kiểm tra

- Kiểm tra phơng án thi công hố móng của nhà thầu từ việc làm tờng cừ ,thanh chống, neo,đào đất trong hố móng;

- Phơng án thiết kế ( có khi do nhà thầu thực hiện ) gồm kết cấu tờng chắn giữ,

hệ thống chống bên trong hoặc neo bên ngoài;

(Minh họa một số loại tờng cừ thờng dùng, xem hình III.1)

- Biện pháp bảo vệ công trình ở gần và công trình ngầm ( ống cấp và thoát

n-ớc, đờng dây thông tin, cáp điện,nhà vv );

- Hạ nớc ngầm, hệ thống bơm hút, hiện tợng cát chảy ;

- Kiểm tra vật liệu chống thấm và phơng pháp thi công chống thấm tầng hầm

- Quan trắc hố đào và công trình lân cận(xem hình III.2) là một nội dung quantrọng khi thi công hố đào Tuỳ theo tầm quan trọng về kỹ thuật kinh tế và môi tr-ờng mà ngời thiết kế chỉ định các hạng mục cần quan trắc thích hợp bằng phơng án

cụ thể ( có thiết kế, thi công và qui trình quan trắc), có thể tham khảo theo bảngIII.1

Bảng III.1 Lựa chọn hạng mục quan trắc hố móng

( kinh nghiệm nớc ngoài)

N Hạng mục cần quan trắc ở hiện trờng

Cấp an toàn công trình

hố móngCấp I Cấp II Cấp III

1 Điều kiện tự nhiên ( nớc ma, to, nớc úng vv )   

10 ứng suất và lực trục của thanh chống và neo  O X

14 áp lực nớc lỗ rỗng của đất ở lng tờng O X X

16 Chuyển vị ngang các công trình ở xung quanh  X X

17 Nghiêng lệch của các công trình ở xung quanh  O X

Theo tiêu chuẩn thiết kế của Trung Quốc :

- An toàn cấp 1 : Khi hậu quả phá hoại ( ngời, của cải ) là rất nghiêm trọng;

- An toàn cấp 2 : Nghiêm trọng;

- An toàn cấp 3 : Hậu quả không nghiêm trọng

Khi cần chi tiết hơn có thể tham khảo tài liệu [4]

III.2 Thi công đào móng

 Đào móng theo phơng pháp hở:

- Chọn thiết bị đào (bằng máy và thủ công);

- Trình tự và tiến độ đào kết hợp chặt chẽ với việc lắp thanh/dầm chống hoặcneo;

- Kiểm tra thờng xuyên chuyển vị và nội lực của kết cấu tờng chắn so với trị

- Chống giữ sàn bằng cột/dầm trung gian;

- Liên kết sàn với tờng/cột trong đất;

- Chống thấm cho tờng và đáy móng;

- An toàn khi đào ngầm: ánh sáng,thông gió,an toàn về điện và khí độc hoặccháy nổ trong tầng hầm

(Minh hoạ công nghệ thi công theo phơng pháp Top down, xem hình III.3)  Đào móng dới nớc(khi thi công móng cầu,cảng,trạm bơm…) có liên quan đến ):

- Xác định công nghệ thi công đào dới nớc có tờng vây quanh móng;

- Cân bằng áp lực nớc trong ngoài hố với làm sàn đỡ;

- Thi công cọc khoan nhồi trong hố móng;

- Đào đất trong hố khi làm ngập nớc trong hố đến cốt cao hơn phía ngoài2m;

- Đổ bê tông qua ống đổ để bịt đáy móng;

- Bơm nớc cạn trong lòng hố,thi công tấm đáy và tờng ngầm

(Minh hoạ công nghệ thi công đào trong nớc theo [4])

III.3 Thi công tờng tầng ngầm

Cần kiểm tra:

- Tờng chắn đất giữ thành hố móng;

- Chống giữ tờng (thanh chống/neo);

- Liên kết giữa sàn/dầm với tờng;

- Trụ chống trung gian để đỡ sàn/dầm tầng ngầm;

- Yêu cầu về bê tông chống thấm và phơng pháp thi công chống thấm;

- Yêu cầu về độ thẳng đứng (thờng  1/200 H) và độ phẳng mặt tờng

III.4 Nghiệm thu thi công hố móng sâu và tầng ngầm

- Kết quả quan trắc hố móng và công trình lân cận theo phơng án quan trắc

đ-ợc duyệt;

- Cách xử lý sự cố hố móng và công trình lân cận;

- Kết quả thử chống thấm (mẫu vật liệu và hiện trờng );

- Hồ sơ hoàn công (đo vẽ thực tế đã thi công so với thiết kế), tham khảo cáchghi chép ở phụ lục 8-10 của TCXD 79 : 1980

IV Giám sát thi công gia cố /cảI tạo nền

IV.1 Yêu cầu chung

Cần xác định rõ các thông số kiểm tra sau:

1) Độ sâu và phạm vi gia cố (đầm nện bề mặt hoặc nén chặt sâu bằng cọc cát,cọc xi măng đất hoặc bằng phơng pháp bơm ép vữa);

2) Chỉ số độ chặt, độ bền, mô đun biến dạng, độ thấm xuyên nớc so với yêu cầuthiết kế;

3) Trong nền đất yếu cần tổ chức đo lún theo thời gian S(t), sự tiêu tán áp lực

n-ớc lỗ rỗng u(t),lực dính và góc ma sát trong của đất khi nền đạt độ cố kếtthiết kế(xem hình IV.1);

4) Công nghệ dùng trong kiểm tra chất lợng đất nền sau khi cải tạo/gia cố (lấymẫu, đồng vị phóng xạ, nén tĩnh tại hiện trờng, xuyên tĩnh/động vv )

IV 2 Bấc thấm, vải hoặc lới địa kỹ thuật

Hiện nay ở nớc ta đang áp dụng rộng rãi phơng pháp bấc thấm (băng thoátnớc) hoặc vải /lới địa kỹ thuật để cải tạo và ổn định đất yếu Đây là nhữngtiến bộ kỹ thuật trong xây dựng đờng và nhà ít tầng Vì vậy cần làm rõ vànắm vững những thông tin cơ bản sau đây cho mỗi thiết kế xử lý:

 Phạm vi áp dụng của phơng pháp (tham khảo[5,6]);

 Lựa chọn đúng phơng pháp;

 Thiết kế bố trí theo những tiêu chuẩn tơng ứng;

 Nắm đợc những yêu cầu cơ bản của từng phơng pháp khi lựa chọncách thoát nớc;

 Kiểm tra chất lợng vật liệu bấc thấm theo các tiêu chuẩn sau:

 Thi công bấc thấm ( theo TCXD 245 : 2000);

 Độ xốp mao dẫn ( theo ASTM - D4751);

 Độ thấm của lớp lọc ( theo ASTM - D4491 hoặc NEN 5167);

 Khả năng thoát nớc ( theo ASTM - D4716);

 Độ bền kéo ( theo ASTM - D4595 và ASTM - D4632)

 Đối với vải địa kỹ thuật theo các tiêu chuẩn :

 Lấy mẫu và xử lý thống kê ( theo TCN-1);

 Xác định độ dày tiêu chuẩn ( theo TCN-2);

 Xác định khối lợng đơn vị diện tích (theo TCN-3);

 Xác định độ bền chịu lực kéo và dãn dài (theo TCN-4);

 Xác định độ bền chọc thủng (theo TCN-5);

 Xác định kích thớc lỗ vải (theo TCN-6);

 Xác định độ thấm xuyên (theo TCN-7);

 Xác định độ dẫn nớc bề mặt (theo TCN-8);

 Xác định độ bền chịu tia cực tím (theo TCN-9)

Hệ số thấm của bấc và vải địa kỹ thuật thờng bắt buộc lớn hơn hoặc bằng 10 lần hệ

số thấm của đất

Ngoài những yêu cầu về vật liệu lọc, phơng pháp này còn phải dùng ở những

địa tầng thích hợp của lớp đất yếu trong cấu trúc địa tầng nói chung, trong đó quantrọng là áp lực gia tải trớc (để tạo ra sự thoát nớc) đợc truyền đầy đủ lên lớp đất yếu

và không lớn quá để gây mất ổn định nền đất cha cải tạo

IV.3 Cọc trộn sâu và bơm ép vữa

Công nghệ cọc trộn sâu và cọc bơm ép vữa (grouting technology), với áp lực20-40 MPa hiện đang dùng trong xây dựng nền móng và công trình ngầm nhằm:

- Nhồi lấp các lỗ rỗng;

- Làm chuyển vị và dồn chặt đất;

- Giảm độ thấm nớc, tăng cờng độ;

- ổn định đất rời để tăng khả năng chống tải trọng động;

(Minh hoạ công nghệ làm cọc trộn xi măng,cọc bơm ép vữa…) có liên quan đến )

Thông số kiểm tra chất lợng khi bơm ép vữa:

- Cờng độ ,môđun biến dạng,hệ số thấm…) có liên quan đến ;

- Phạm vi gia cố đã thi công so với thiết kế;

- Một số lát cắt địa chất điển hình minh hoạ vùng đợc gia cố;

- Lợng chất gia cố đã dùng trong 1m3 đất nền

Các thông số để kiểm tra chất lợng nền đất gia cố có thể tham khảo bảng IV.1

Bảng IV.1 Kiểm tra chất lợng nền đất gia cố ( theo SNiP 3.02.01.87)

Những yêu cầu kỹ thuật Sai lệch giới hạn Kiểm tra ( phơng pháp vàkhối lợng )

đất, đặc trng bền và biếndạng) phải tơng ứng vớiyêu cầu thiết kế Sai lệchcác đại lợng đó không đợclớn hơn - 10%

Kiểm tra bằng mắt vàbằng dụng cụ theo chỉ dẫnthiết kế Khối lợng vàdanh mục các chỉ tiêukiểm tra do thiết kế chỉ

định Khi không có chỉdẫn thì khoan lấy mẫu 3%

của đất đợc gia cố ( sự

toàn khối, độ đồng nhất,

hình dáng và kích thớc

khối đất gia cố, các đặc

trng bền và biến dạng

của đất vv )

Cần phù hợp với thiết kế Nh trên Khi không có chỉ

dẫn thì khoan kiểm tra với3% số lỗ khoan/lỗ cọc lúcthi công và 1 lỗ đào cho 3ngàn m3 đất gia cố nhngkhông ít hơn 2 lỗ đào cho

1 công trình; Đối với côngtrình đặc biệt quan trọng

và khối lợng đất gia cốhơn 50 ngàn m3 thì cònphải xuyên tĩnh hoặc

động và nghiên cứu bằngcác phơng pháp địa vật lý.Khi gia cố nền móng củacông trình hiện hữu cầnquan trắc lún và các biếndạng khác trớc và sau khigia cố

a) Khi độ sâu lỗ đặt ống

bơm đến 5m

b) Khi độ sâu lớn hơn

1% độ sâu0,5% độ sâu

7 Nhiệt độ của chất gia

Nh trên ( theo thiết kế )

áp lực bơm nên giữkhông đổi

9 Sai lệch về thời gian

tạo keo ( tạo gen ) đối

với loại 1 dung dịch có

12 Sự liên tục khi bơm

IV.4 Nghiệm thu nền cải tạo/gia cố

- Các hạng mục kiểm tra chi tiết xem bảng IV.1;

- Mặt bằng và lát cắt khối đất đã cải tạo(chỉ rõ phạm vi thực tế đã thi công

đợc);

- Đặc trng kỹ thuật của vật liệu đã dùng trong gia cố/cải tạo(chú ý sự ônhiễm môi trờng do chất gia cố gây ra)khi cần nên có chứng chỉ của cơ quanquản lý môi trờng;

- Lợng vật liệu chất gia cố trong 1 m3 đất gia cố ( kg/m3);

- Nhật ký thi công từng công việc (có thể tham khảo phụ lục 5 và 6 củaTCXD 79 : 1980);

- Các số liệu về cờng độ, mô đun biến dạng,tính thấm nớc, độ ổn định nớccủa đất đã cải tạo;

- Biểu đồ S(t),u(t) đã quan trắc(có khi cả chuyển vị ngang của nền cải tạo)

V Giám sát thi công nền đất đắp

V.1 Một số phơng pháp làm chặt đất

Có các phơng pháp sau:

- Lu lèn từng lớp đất đắp;

- Đầm nặng rơi từ cao lên nền đất đắp/nền tự nhiên;

- Lèn chặt đất qua lỗ khoan (cọc cát, cọc đá dăm, cọc đất vôi ximăng,nổ

mìn );

- Cố kết động (dynamic consolidation)

Chú thích: Kiểm tra chất lợng đất nền đắp bằng phơng pháp thủy lực(phun

đắp dọc theo sông biển)hoặc đắp bằng gàu cạp múc …cần theo những yêu cần theo những yêu cầu riêng.

Các công nghệ thi công nói trên hiện đã phát triển rất cao nhờ thiết bị thi côngngày càng hoàn thiện và phơng pháp kiểm tra ngày càng có độ tin cậy cao Nhữngthông số kiểm tra chính nh đã trình bày ở điểm 1 mục IV và chi tiết thì theo nhữngtiêu chuẩn thi công cụ thể của từng phơng pháp

V.2 Một số thí nghiệm/làm thử trớc khi thi công lu lèn(xem hình V-Ia,b,c,d)

- Thí nghiệm đầm chặt tiêu chuẩn đề xác định độ chặt lớn nhất và độ ẩmtốt nhất;

- Chọn cấp phối vật liệu đất để đạt độ chặt thiết kế;

- Xử lý bề mặt đất tự nhiên (dọn cây cỏ, đánh dốc, rãnh thu thoát nớc vv…) có liên quan đến ) trớc khi trải đất;

- Lựa chọn thiết bị và tổ chức thi công thử tại hiện trờng;

- Nén tĩnh bằng bàn nén cứng(trên mặt hoặc theo chiều sâu);

- Xuyên tĩnh/động;

- Lấy mẫu để thí nghiệm nén cắt ở phòng thí nghiệm(đối với đất dính)

Đối với công trình quan trọng và khối lợng lớn cần tiến hành thí nghiệm đểxây dựng các quan hệ sau:

- Lực dính và độ chặt (thông qua khô hay hệ số đầm chặt kc);

- Góc ma sát và độ chặt;

- Mô đun biến dạng/cờng độ và độ chặt

V.3.Giám sát công tác lu lèn tại hiện trờng (máy lu tĩnh/động hoặc thủ công)

Khối lợng phúc tra của t vấn xem bảng V.1 và tham khảo độ ẩm tốt nhất ứngvới độ chặt lớn nhất ở bảng V.2 và bảng V.3

Bảng V.1 Số lợng mẫu cần phúc tra độ chặt của tổ chức t vấn

Loại đất Tổng khối lợng đất đắp Phần đất đắp cần kiểmtra

Đất sét,đất pha cát và

- Trong phạm vi 300m2 lấy một nhóm 3 mẫu;

- Khi diện tích đất nhỏ(nền nhà,đờng hầm,cống …cần theo những yêu )và đầm bằng thủ công thì cứ 10-100m2 lấy 3 mẫu;

2) Chỉ tiêu kiểm tra nên theo quy định ở N  25-29 bảng II.1.

Bảng V.2 Trị tham khảo về độ ẩm tốt nhất và độ chặt (khô) lớn nhất

Loại đất Độ ẩm tốt nhất(%) Độ chặt (khô) lớnnhất(g/cm3)

1,8-1,881,58-1,701,85-1,951,61-1,80

Bảng V.3 Trị tham khảo về độ ẩm tốt nhất

Chỉ số dẻo của đất Ip Độ ẩm tốt nhất

(%)

Độ chặt khô lớn nhất

(g/cm3)

00-1414-1717-2020-22

<1313-1515-1717-1919-21

1,851,75-1,851,70-1,751,65-1,701,60-1,75Chú thích :

1) Khi dùng phơng pháp động để lèn chặt thì khống chế sai khác giữa độ ẩm thi công và độ ẩm tối u thay đổi trong  2%;

2) Khi thi công đắp đất lên vùng đất rất yếu ( cờng độ bé hơn 0,3 MPa) thì phải làm các đờng tạm để máy móc đi lại Lúc này cần phải có biện pháp ổn

định đờng ( đắp lớp đất thoát đợc nớc nh cát, đá dăm hoặc vật liệu vải /

l-ới địa kỹ thuật );

3) Chế độ đắp ( bề dày và tốc độ đắp ) do thiết kế qui định để tránh nền mất ổn định do vợt tải Khi cần nên đặt mốc quan trắc lún theo độ sâu và trên mặt đất yếu để khống chế tốc độ gia tải lúc thi công.

V 4 Giám sát thi công làm chặt sâu (cọc cát,cọc đá dăm,đầm nặng rơi từ cao

xuống,nổ mìn,chấn rung…) có liên quan đến )

Các thông số kiểm tra:

- Xử lý bề mặt đất tự nhiên trớc khi đắp;

- Phạm vi gia cố (rộng x dài x sâu); khi đầm rơi cao thì Hgc  50 w h

Trong đó :

Hgc - độ sâu cần đầm chặt;

w - trọng lợng quả rơi;

h - độ cao rơi

- Lát cắt điển hình các lớp đất đầm chặt kèm theo vị trí điểm rơi hoặc cọc;

- Cốt cao của đất trớc và sau khi đầm;

- Trọng lợng,đờng kính,chiều cao rơi,số lần rơi tại mỗi điểm(2-3 lần);

- Tính chất cơ lý đất nền sau khi làm chặt(cờng độ,môđun biến dạng,hệ sốthấm…) có liên quan đến );

- Khoảng cách và phạm vi ảnh hởng lèn chặt giữa các cọc và cọc với côngtrình ở gần ( theo thiết kế)

Phơng pháp kiểm tra:

- Nén tĩnh cọc đơn/ nhóm cọc;

- Nén tĩnh trên mặt và theo độ sâu; - Xuyên tĩnh,xuyên động,cắt cánh;

- Lấy mẫu thử; -Thí nghiệm ép nớc tại hiện trờng

V.5 Nghiệm thu công tác đất

- Theo mục 25 đến 29 bảng II.1;

- Hồ sơ kiểm tra trong phòng thí nghiệm và tại hiện trờng ;

- Tính khối lợng theo kết quả trắc đạc các lát cắt địa chất của nền đất đầmchặt

VI giám sát Thi công cọc và móng cọc

Móng cọc (cọc chế tạo sẵn đợc hạ vào đất bằng đóng, rung ép, ép, khoan thảhoặc cọc chế tạo tại chỗ trong lỗ bằng cách nhồi bê tông, thờng gọi chung là cọcnhồi) là giải pháp a dùng trong xây dựng công trình có tải trọng lớn trên nền đấtyếu

Việc lựa chọn cọc chế tạo sẵn (cọc gỗ, bê tông cốt thép hoặc thép) hay cọc nhồi

là căn cứ vào các điều kiện cụ thể chủ yếu sau đây để quyết định:

 Đặc điểm công trình;

 Độ lớn của các loại tải trọng;

 Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn;

 Yêu cầu của môi trờng (rung động và tiếng ồn, đất nớc thải);

 ảnh hởng đến công trình lân cận và công trình ngầm;

 Khả năng thi công của nhà thầu;

 Tiến độ thi công và thời gian hoàn thành của chủ đầu t;

 Khả năng kinh tế của chủ đầu t;

 V v

VI.1 Cọc BTCT

Các công việc cần giám sát kỹ đối với cọc BTCT gồm có:

 Giai đoạn sản xuất cọc (vật liệu và kích thớc hình học);

 Giai đoạn tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển;

 Nghiệm thu công tác đóng/rung/ép cọc.

Dới đây sẽ trình bày ngắn gọn một số yêu cầu chính trong các giai đoạn nói trên

VI.1.1 Sản xuất/chế tạo cọc

Trong sản xuất cọc BTCT, cần chú ý:

- Khống chế đờng kính dmax của cốt liệu (dmax = 1:3 đến 1: 2,5 athép);

- Cốt liệu (cát+sỏi) không có tính xâm thực và phản ứng kiềm silic;

- Lợng dùng ximăng  300kg/m3, nhng không vợt quá 500kg/m3;

- Độ sụt của bê tông 8-18 cm (cố gắng dùng bê tông khô);

- Dùng phụ gia với liều lợng thích hợp;

- Bố trí thép ở đầu, mối nối và mũi cọc;

- Các tai để cẩu móc phải đúng vị trí;

- Độ võng của cốt pha cọc(thép)<1%

Chú thích :

1) Lợng dùng xi măng ( theo tiêu chuẩn Mỹ ACI, 543, 1980):

- Trong môi trờng bình thờng 335 kg/m 3 ;

- Trong môi trờng nớc biển 390 kg/m 3 ;

Các kiểm tra cốt liệu và ximăng theo nh tiêu chuẩn kết cấu bê tông cốt thép

Sai số về trọng lợng các thành phần của hỗn hợp bê tông không vợt quá các giá trịsau đây:

 Nớc+dung dịch phụ gia : 2%;

Hồ sơ nghiệm thu cho cọc BTCT gồm:

 Bản vẽ kết cấu cọc;  Phiếu kiểm tra vật liệu cọc;

 Phiếu nghiệm thu cốt thép;  Cờng độ ép mẫu bê tông;

 Phơng pháp dỡng hộ;  Phiếu kiểm tra kích thớc cọc (tham khảo bảng VI.1).

Chất lợng mặt ngoài cọc phải phù hợp yêu cầu:

Chất lợng cọc trớc khi đóng cần kiểm tra gồm có việc xác định độ đồng nhất

và cờng độ bê tông (siêu âm + súng bật nẩy theo một số tiêu chuẩn hiện hành nh20TCN: 87, TCXD171: 1987, và TCXD 225: 1998), vị trí cốt thép trong cọc (cảmứng điện từ); sai số kích thớc cọc theo bảng VI.1

Tỷ lệ % số cọc cần kiểm tra do t vấn giám sát và thiết kế quyết định trên cơ sởcông nghệ chế tạo và trình độ thành thạo nghề của nhà thầu

Bảng VI.1 Sai lệch cho phép về kích thớc của cọc bê tông cốt thép đúc sẵn

Loại cọc Hạng mục kiểm tra Sai số cho phép (mm)Cọc bê tông cốt

thép đúc sẵn

Độ dài cạnh của tiết diện cọc

Đờng chéo mặt đầu cọc

Độ dày lớp bảo vệ

Độ võng của cọcTâm ở mũi cọc

Độ xiên mặt đầu cọc so với ờng tim cọc

đ-Vị trí lỗ chừa cho tai móc đểcẩu cọc

 510

 5

1% chiều dài cọc, 20

10

 35

đ-Đờng tim mũi cọc

Độ xiên của mặt bích ở đầu trênhoặc dới của đoạn cọc so với đ-ờng tim cọc

Tổng độ xiên của 2 mặt bíchcủa đoạn cọc giữa

 5-55

102

3

Khung cốt thép của

cọc

Khoảng cách giữa các cốt chủTim mũi cọc

Khoảng cách giữa các cốt đaidạng vòng hoặc dạng xoắn lòxo

Lới thép ở đầu cọc

Độ nhô của tai móc khỏi mặt

 510

 20

 10+ 10

VI 1.2 Tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển

Những h hỏng có thể xẩy ra ở giai đoạn này thờng gặp là:

- Vận chuyển, xếp kho khi cờng độ bê tông cha đạt 70% cờng độ thiết kế;

- Đờng vận chuyển không êm thuận,kê xếp cọc lên xe lúc vận chuyểnkhông đúng;

- Cẩu móc không nhẹ nhàng, vị trí và số lợng các móc thép để cẩu làmkhông đúng theo thiết kế quy định

Để tránh hỏng gẫy cọc, thông thờng dùng 2 móc cho cọc dài dới 20 m và 3móc cho cọc dài 20 - 30m

Chú thích: -Các bớc tiếp theo từ mục 1.3-1.8,trớc khi trở thành quy trình thi công chính thức nhà thầu phải hạ cọc thử tại hiện trờng (xem hình VI.1) để:

VI.1.3 Chọn búa đóng cọc

Một số nguyên tắc chung trong chọn búa:

- Bảo đảm cọc xuyên qua tầng đất dày (kể cả tầng cứng xen kẹp) có mũi vào đợc lớp chịu lực (cọc chống), đạt đến độ sâu thiết kế;

- ứng suất do va đập gây ra trong cọc (ứng suất xung kích) phải nhỏ hơn ờng độ của vật liệu cọc, ứng suất kéo do va đập nhỏ hơn cờng độ chốngkéo của bê tông thông thờng, còn trong cọc BTCT ứng suất trớc – nhỏhơn tổng cờng độ chống kéo của bê tông và trị ứng suất trớc;

c Khống chế thoả đáng tổng số nhát búa + thời gian đóng (chống mỏi vàgiảm hiệu quả đóng);

- Độ xuyên vào đất của một nhát búa không nên quá nhỏ: búa diezen -12mm/nhát và búa hơi 23 mm/nhát (đề phòng hỏng búa + máy đóng).Chi tiết có thể xem trong tài liệu tham khảo [7]

VI.1.4 Mối nối cọc và mũi cọc

Mối nối giữa các đoạn cọc chế tạo sẵn (BTCT, gỗ, thép ) có ý nghĩa rất quyết

định khi dùng cọc dài Về phơng diện chịu lực, mối nối có thể chịu lực nén và cũng

có khả năng xuất hiện lực nhổ, mô men và lực cắt Khi đóng thì mối nối vừa chịulực nén vừa chịu lực nhổ

Đối với cọc bê tông cốt thép thông thờng các liên kết giữa đoạn cọc đợc thựchiện bằng:

- Hàn qua mặt bích + thép góc; - Hàn qua thép bản phủ kín mặt bích;

- Liên kết bằng chốt nêm đóng; - Liên kết bằng chốt âm dơng + đổ vữa

Đối với cọc BTCT tròn, rỗng có thể liên kết bằng mối nối hàn hoặc nối bằngbulông(minh hoạ một số kiểu mối nối và mũi cọc có tính công nghiệp, xem [8] )

Tại các nớc có nền công nghiệp phát triển cao ngời ta dùng kiểu mối nối chếtạo cơ khí khá chính xác, rút ngắn việc ngừng chờ lúc hạ cọc và có đợc cây cọc dàivới mối nối chắc chắn làm cho cọc chịu tải với độ tin cậy cao.

Kiểm tra mối nối và mũi cọc:

- Chất lợng liên kết mối nối;

- Độ phẳng và vuông với trục cọc của mặt cọc;

- Sự đồng trục của các đoạn nối;

- Sự chính tâm và độ cứng(thép+bêtông) của mũi cọc;

- Cách chống ăn mòn mối nối hàn;

- Mũi cọc đã vào lớp đất phù hợp với yêu cầu thiết kế

VI.1.5 Kiểm tra việc dựng và hạ cọc(hình VI.2)

- Đánh số cọc trong bản vẽ và định vị ngoài hiện trờng theo các trục móng;

- Ghi chú đặc biệt khi hạ cọc(độ sâu,độ chối,độ nghiêng đối với cọcnghiêng…) có liên quan đến );

- Dùng trắc đạc để chỉnh cọc trớc khi đóng với độ thẳng đứng không lệchqúa 1%;nếu cọc nghiêng thì sai số góc nghiêng không quá 1,5%;

- Ghi chép các thông số khống chế chất lợng khi đóng cọc nh độ sâu,độchối,tổng số nhát búa…) có liên quan đến ;

- Quan trắc bằng trắc đạc động thái của mặt đất và đầu cọc đã đóng trớc ởgần(xem VI.1.8);

- Quan trắc lún/nứt công trình ở gần(bằng ảnh hoặc theo dõi sự hình thành

và phát triển vết nứt)

VI.1.6 Trình tự đóng cọc

Trình tự đóng/rung ép cọc trong công nghệ thi công móng cọc cần dựa vào cácyếu tố sau đây để quyết định:

- Điều kiện hiện trờng và môi trờng; -Vị trí và diện tích vùng đóng cọc;

- Công trình lân cận và tuyến đờng ống ngầm; -Tính chất đất nền;

- Kích thớc cọc, khoảng cách, vị trí, số lợng, chiều dài cọc;

- Thiết bị dùng để đóng/hạ cọc; -Số lợng đài cọc và yêu cầu sử dụng

Việc lựa chọn cách đóng nào cần phải có sự phân tích tỷ mỷ trong từng trờnghợp cụ thể theo các yếu tố nêu trên.

Thông thờng, nguyên tắc để xác định trình tự đóng cọc là:

(1) Căn cứ vào mật độ của cọc và điều kiện xung quanh:

 Chia khu để nghiên cứu trình tự đóng;

 Chia 2 hớng đối xứng, từ giữa đóng ra;

 Chia 4 hớng từ giữa đóng ra;

VI.1.7 Tiêu chuẩn dừng đóng cọc

Xác định tiêu chuẩn dừng đóng cọc theo yêu cầu thiết kế là vấn đề quan trọng vì

nó có ý nghĩa rất lớn về kinh tế và kỹ thuật Hai dấu hiệu để khống chế dừng đónglà: theo độ sâu mũi cọc quy định trong thiết kế và theo độ xuyên cuối cùng của cọcvào đất (có khi còn gọi là theo độ chối) Có nhiều nhân tố ảnh hởng đến hai dấuhiệu nói trên và có khi mâu thuẫn nhau

Tiêu chuẩn khống chế việc dừng đóng cọc nên quy định nh sau:

(1) Nếu mũi cọc đặt vào tầng đất thông thờng thì độ sâu thiết kế làm tiêuchuẩn chính còn độ xuyên thì dùng để tham khảo;

(2) Nếu mũi cọc đặt vào lớp đất cát từ chặt vừa trở lên thì lấy độ xuyên sâulàm tiêu chuẩn chính còn độ sâu cọc - tham khảo;

(3) Khi độ xuyên đã đạt yêu cầu nhng cọc cha đạt đến độ sâu thiết kế thì nên

đóng tiếp 3 đợt, mỗi đợt 10 nhát với độ xuyên của 10 nhát này không đợclớn hơn độ xuyên quy định của thiết kế;

(4) Khi cần thiết dùng cách đóng thử để xác định độ xuyên khống chế

Tham khảo kinh nghiệm của Trung Quốc ở bảng VI.2

Bảng VI.2 Kiến nghị về tiêu chuẩn khống chế dừng đóng cọc (kinh nghiệm Trung Quốc)

Loại cọc Cọc BTCT rỗng Cọc BTCT đặc

Kích thớc cọc

(cm)

Mũi kín

Mũi hở Mũi kín Mũi hở 40x40 45x45 50x50 50x50

Đất ở mũi cọc

(trị số N)

Đất cát (30- 50)

Đất sét cứng (20-25)

Đất cát (30-50)

Đất sét cứng (20-25)

Đất sét cứng (20-25)

Đất cát (30- 50) Loại

búa

Điêzen 20-25 cấp 30-40 cấp 30 cấp 30-35

cấp

35-45 cấp

40-45 cấp Hơi 4-7 T 7-10 T 7 T 7-10 T 10 T 10 T Trị số khống

VI.1.8 Cọc và mặt nền bị đẩy trồi

Việc mặt đất bị nâng lên cũng nh bị chuyển vị ngang khi hạ cọc có khoảngcách giữa chúng quá gần hoặc bố trí qúa dày là nguy cơ thờng xảy ra trong thicông Điều đó sẽ gây ra những h hỏng cho cọc nh là bị nứt hoặc gãy do lực kéo và

do áp lực ngang của đất lên cọc quá lớn; mũi cọc không tiếp xúc tốt với lớp chịulực do bị nâng lên khi hạ những cọc sau đó ở gần nó nên sức chịu tải không đápứng với thiết kế và độ lún công trình sẽ lớn Hiện tợng nói trên trở nên nghiêmtrọng hơn khi hạ cọc có mật độ dày trong đất yếu no nớc vì loại đất này không cókhả năng bị ép chặt

Độ nâng cao mặt đất và chuyển vị ngang trong đất sét no nớc chẳng những có quan

hệ với khoảng cách giữa các cọc, đờng kính và độ dài của cọc mà còn có quan hệ đến mật

độ bố trí cọc Theo kết quả theo dõi và thống kê trong thi công cho thấy nếu Ws < 5% thì

độ nguy hiểm về chất lợng cọc bé, với Ws tính bằng công thức :

f - diện tích tiết diện ngang (m2) của cọc đơn;

f - tổng diện tích tiết diện ngang của các cọc đơn;

F - diện tích hiện trờng (m2) bao bằng hàng cọc ngoài cùng;

WS - mật độ diện tích cọc đợc hạ vào đất

Nếu dùng mật độ thể tích cọc đợc hạ vào đất Wv để biểu thị, khi Wv < 0,6 thì

ít có nguy hiểm về chất lợng cọc với Wv tính bằng công thức :

Vi - tổng thể tích của phần đã hạ vào đất của các cọc;

F - nh trên

Khi mật độ bố trí cọc có Ws > 5%, Wv > 0,6 thì khả năng gãy cọc tơng đối nhiều.Cách xử lý khi gặp hiện tợng nói trên là phải thực hiện việc kiểm tra đo đạccẩn thận, cần thiết phải bố trí lại cọc, đóng cọc qua lỗ khoan mồi để giảm thể tích

bị đẩy trồi, thực hiện trình tự đóng cọc hợp lí và phải đóng vỗ lại những cọc cha bịgãy, chỉ bị nâng lên cho đến độ sâu thiết kế yêu cầu

Quá trình đóng lại này có thể tới khi cọc đạt đợc độ chối nh cũ hoặc theo độ cao đầucọc Việc đóng lại cọc chỉ nên đợc bắt đầu khi quá trình đóng cọc đã vợt ra ngoài phạm vi

ảnh hởng để nó không gây ra hiện tợng trồi nào nữa cho những cọc đã đóng

Vấn đề này cũng xuất hiện ở lớp cát mịn chặt bão hoà nớc và lớp phù sa vô cơ,khi quá trình hạ cọc ngừng lại, áp lực nớc lỗ rỗng âm sẽ biến mất do đó làm giảm

độ bền cắt theo thời gian nên làm giảm sức chịu tải của cọc theo thời gian và gọi làhiện tợng chùng Vỗ nhẹ lên các cọc đã đóng cũng phải tiến hành trong các điềukiện đất nh vậy Nếu sau khi vỗ lại mà phát hiện thấy sức kháng cũ đã giảm thìnhững cọc này cần phải đóng thêm cho đến khi đạt đợc sức kháng danh định

VI.1.9 Chấn động và tiếng ồn

Vấn đề ảnh hởng của chấn động cũng nh tiếng ồn đối với công trình và con ngời

do thi công đóng cọc gây ra cần phải đợc xem xét vì nó có thể dẫn đến những hậuquả đáng tiếc, nhất là khi thi công đóng cọc gần công trình đã xây hoặc gần khudân c

Tiêu chuẩn để khống chế dao động và tiếng ồn do chấn động gây ra đối với ngời

và công trình có thể tham khảo:

-Tiêu chuẩn Liên Xô (cũ): Nr 1304 – 75 hay CH 2.2.4/2.1.8.562-96;

-Tiêu chuẩn CHLB Đức: DIN 4150 – 1986;

-Tiêu chuẩn Thuỵ Sĩ : SN 640312 – 1978;

-Tiêu chuẩn Anh : BS 5228, Part 4 - 1992a (bảng VI.3);

-Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 5949-1998 (bảng VI.4a)

Về độ ồn thờng khống chế 70 – 75 dB đối với khu ở và 70 – 85 dB đối vớikhu thơng mại; Khi ồn quá giới hạn trên phải tìm cách giảm ồn Cách phòng chống

ảnh hởng chấn động và ồn:

-Xác định khoảng cách an toàn khi đóng ;

-Chọn cách đóng (trọng lợng + độ cao rơi búa), loại búa hợp lý;

-Khoan dẫn, đóng vỗ, ép (xem VI.1.10);

-Làm hào cách chấn;

-Đặt vật liệu/ tờng tiêu âm, giảm thanh, đệm lót đầu mũ cọc;

-V v

Bảng VI.3 ảnh hởng của dao động đối với các đối tợng khác nhau

(theo tiêu chuẩn Anh BS 5228 Part 4 1992a)

Ví dụ Đối tợng quan tâm

Thông số đo và phạm vi độ nhạy Chuyển vị

(0,25-1) x10 -3

(0,1Hz-30Hz)

(0,1-5) x10 -3

(30Hz-200Hz) Cơ sở vi

điện tử

Thiết bị và vận hành

(6-400) x10 -3

(3Hz-100Hz)

(0,5-8) x10 -3

(5Hz-200Hz) Máy móc

chính xác

Thiết bị và vận hành

(0,1-1) x10 -3

Máy tính Thiết bị và vận

hành

(3-250) x10 -3

0,1-0,25 sai số trung phơng (SSTP) (tối đa 300Hz)

0,5-50 (SSTP hớng đứng) (4Hz-8Hz)

Văn phòng Con ngời

0,5-20 (hớng

đứng) (8Hz-80Hz) 1-50 (hớng ngang) (2Hz-80Hz)

Xởng máy Con ngời

1-20 (hớng

đứng) (8Hz-80Hz) 3,2-52 (hớng ngang) (2Hz-80Hz)

(4-650)x10 -3

(SSTP hớng đứng) (4Hz-8Hz)

1 Khu vực cần đặc biệt yên tĩnh: bệnh viện,

th viện, nhà điều dỡng, nhà trẻ, trờng học,

nhà thờ, chùa chiền.

- Kho¶ng c¸ch hîp lý gi÷a c¸c cäc Ðp vµ gi÷a cäc víi c«ng tr×nh l©n cËn (b¶ngVI.4b);

- ChÊt lîng mèi hµn c¸c ®o¹n cäc,

- Lùc Ðp tèi ®a cña kÝch theo yªu cÇu thiÕt kÕ (2 - 3 PTK);

- Tæng lùc Ðp ph¶i nhá h¬n Pcäc theo vËt liÖu;

- Sai lÖch ®Çu cäc so víi trôc mãng

Bảng VI.4b. Khoảng cách an toàn đối với công trình lân cận khi ép cọc

h - chiều dày lớp đất cát từ đáy móng cũ đến mái lớp đất yếu.

VI.1.11 Nghiệm thu công tác đóng cọc và đài

Chất lợng thi công cọc cần phải đợc thể hiện ở các điểm chính sau:

(1) Chất lợng mối nối giữa các đoạn cọc (nếu có);

(2) Sai lệch vị trí cọc so với quy định của thiết kế (tham khảo bảng VI.5);

(3) Sai lệch về độ cao đầu cọc: thờng không quá 50 – 100mm;

(4) Độ nghiêng của cọc không vợt quá 1% đối với cọc thẳng đứng và không vợt quá 1,5% góc nghiêng giữa trục cọc và đờng nghiêng của búa đối với cọc nghiêng;

(5) Bề mặt cọc: nứt, méo mó, không bằng phẳng

(6) Kết quả thử sức chịu tải của cọc;

(7) Liên kết cọc với đài, bố trí thép và kích thớc đài;

(8) Hồ sơ kiểm tra và nghiệm thu theo bảng VI.17, nhật ký thi công tham khảo phụ lục 11, 12, 14 và 15 của TCXD 79:1980

Bảng VI.5 Sai lệch cho phép về vị trí cọc chế tạo sẵn trên mặt bằng

(kinh nghiệm của Trung Quốc)Loại cọc Hạng mục kiểm tra Sai lệch cho phép (mm)Cọc BTCT

đúc sẵn, cọc

ống thép, cọc

gỗ

 Cọc phía trên có dầm móng:

1 Hớng vuông góc với trục dầm

2 Hớng song song với trục dầm

 Cọc trong nhóm 1-2 chiếc hoặccọc trong hàng cọc

 Cọc trong móng có 3-20 cọc

 Cọc trong móng có trên 20 cọc:

1 Cọc ở mép ngoài

2 Cọc nằm bên trong móng

100150100

VI.2.1 Kiểm tra chất lợng chế tạo

Theo chứng chỉ của nhà chế tạo, khi cần có thể lấy mẫu kiểm tra Các hạng mục chính cần kiểm tra, gồm :

Bảng VI.6 Sai số chế tạo cho phép của cọc ống thép ( theo [7])

> 16mm  ngoài < 800mm ngoài > 800mm + không quy định - 0,8mm

đồng, kền, cali vào khi luyện thép, có thể dùng ở các công trình trên biển

Độ chính xác chế tạo cọc chữ H theo bảng VI.7

Bảng VI.7 Sai số cho phép của cọc thép chữ H ( theo [7])

Cọc thép ngoài việc kiểm tra kích thớc ngoại hình ra còn phải có :

- Chất lợng hợp chuẩn chất lợng thép;

- Nếu là thép nhập khẩu phải có kiểm nghiệm hợp chuẩn của cơ quan thơng kiểm địa phơng

Ngoài yêu cầu độ chính xác về kích thớc hình học nh trên, ,trong thiết kế lúc xác định diện tích tiết diện chịu tải của cọc thép còn căn cứ vào độ ăn mòn và phòng chống ăn mòn do thiết kế quy định và kiểm tra việc thực hiện của nhà thầu tại hiện trờng

VI.2.2 Chất lợng hàn và cấu tạo mũi cọc

Chất lợng hàn là một phần quan trọng trong việc đánh giá tổng thể chất lợng thi công cọc thép, khi thi công phải chọn những công nhân có t chất tốt, kỹ thuật thành thạo, và có những kinh nghiệm để thi công hàn Thiết bị hàn cũng phải có tính năng tốt và tăng cờng quản lý, bảo đảm tiêu chuẩn nghiệm thu chất lợng công trình, chất lợng mối hàn ( xem bảng VI.8) Trong bảng từ điểm 1 - 7 đều kiểm tra bằng ngoại quan khi nối bằng cách hàn do kiểm tra viên dùng các dụng cụ đo chuyên dụng để đo thực tế từng đầu mối hàn, đồng thời phải trung thực ghi vào biên bản ( xem bảng VI.9)

Bảng VI.8 Tiêu chuẩn nghiệm thu chất lợng hàn cọc thép (theo [7])

6 Độ sâu mạch hàn chùm qua vật liệu gốc < 3mm

8 X quang dò khuyết tật cấp III trởlên hợp lệ Cứ 20 cọc chụp 1 ảnh rút mẫu kiểm

bị ép đẩy đất, điều này có lợi khi đóng gần công trình cũ

VI.2.3 Tiêu chuẩn dừng đóng

Cọc thép phải đợc đóng với búa nặng thích đáng, có thể tham khảo các khốngchế sau đây :

(1) Độ xuyên sâu vào đất ở những mét cuối cùng 3-4mm/nhát đập, hoặc 12-15nhát búa/in;

(2) Số lần đánh búa ở mét cuối cùng phải lớn hơn 250 lần, ở 10 m cuối cùngdới 1500 lần, số búa đánh khống chế dới 3000 lần

VI.2.4 Nghiệm thu cọc thép và đài cọc

- Giống nh đối với cọc BTCT nhng đặc biệt chú ý :

+ Có đủ hồ sơ ghi chép và thử nghiệm mối hàn lúc thi công;

+ Phơng pháp bảo vệ chống ăn mòn;

+ Sự liên kết giữa đầu cọc với đài (chống chọc thủng và chống nhổ)

VI.3 Cọc khoan nhồi/barét

Cọc khoan nhồi trong những năm gần đây đã đợc áp dụng nhiều trong xây dựngnhà cao tầng, cầu lớn và nhà công nghiệp có tải trọng lớn So với cọc chế tạo sẵn,việc thi công cọc nhồi có nhiều phức tạp hơn, do đó phơng pháp và cách giám sát,kiểm tra chất lợng phải làm hết sức chu đáo, tỷ mỷ với những thiết bị kiểm tra hiện

đại

Dới đây trình bày tóm tắt những nội dung chính mà ngời kỹ s giám sát phải nắmvững để nâng cao hơn nữa trách nhiệm cũng nh chất lợng giám sát

VI.3.1 Yêu cầu chung

Việc giám sát phải dựa vào công nghệ thi công và chơng trình đảm bảo chất ợng đã duyệt Trong chơng trình đảm bảo chất lợng thi công của nhà thầu cần thểhiện chi tiết ở 3 khâu quan trọng sau:

l Công nghệ tạo lỗ (đào, đóng, khoan, ép,nổ mìn), cách giữ thành lỗ cọc (ốngchống suốt chiều dài cọc hoặc dung dịch) và chất lợng lỗ;

- Chế tạo, lắp lồng cốt thép và giữ lồng thép ổn định trong quá trình đổ bêtông;

- Khối lợng, chất lợng và công nghệ đổ bê tông

Về mặt quản lý và kiểm tra chất lợng cọc thì chia làm 2 giai đoạn: trớc khi thànhhình cọc và sau khi đã thi công xong cọc

Chỉ tiêu cần phải kiểm tra và đánh giá gồm có:

- Chất lợng lỗ cọc trớc khi đổ bê tông(vị trí,đờng kính,độ sâu,độ nghiêng,cặn lắng ở đáy, ổn định thành vách);

- Chất lợng và khối lợng bê tông trớc khi đổ vào cọc;

- Lồng cốt thép (phơng pháp nối,cách định tâm lồng thép trong lỗ cọc,sự liêntục, nghiêng lệch, trồi );

- Chất lợng bê tông cọc (độ đồng nhất, kích thớc thân cọc);

- Sức chịu tải của cọc

Nếu dùng dung dịch sét (hoặc hoá phẩm khác) để ổn định thành lỗ cọc thì cầnphải quản lý chất lợng dung dịch này về các mặt:

- Không gây ô nhiễm môi trờng cho đất và nớc;

- Chế tạo dung dịch đạt tiêu chuẩn đã đề ra;

- Điều chỉnh dung dịch (mật độ và độ nhớt ) theo điều kiện địa chất côngtrình - địa chất thuỷ văn và công nghệ khoan cụ thể;

- Thu hồi, làm giàu và sử dụng lại dung dịch;

- Hệ thống thiết bị để kiểm tra chất lợng dung dịch tại hiện trờng

VI.3.2 Khối lợng kiểm tra

Về nguyên tắc, công trình càng quan trọng (về ý nghĩa kinh tế, lịch sử, xã hội ), chịu tải trọng lớn, thi công trong điều kiện địa chất phức tạp, công nghệ thicông có độ tin cậy thấp, ngời thi công (và thiết kế) có trình độ và kinh nghiệm ít thìcần tiến hành quản lý và kiểm tra chất lợng có mật độ (tỷ lệ %) cao hơn, tức là nếu

độ rủi ro càng nhiều thì mức độ yêu cầu về quản lý và đánh giá chất l ợng cần phảinghiêm ngặt với mật độ dày hơn

Mặt khác, nh sẽ đợc trình bày chi tiết hơn ở mục này, cách kiểm tra bằng phơngpháp không phá hỏng (NDT) nhờ những thiết bị khá hiện đại đã có ở nớc ta, chophép thực hiện việc kiểm tra chất lợng cọc hết sức nhanh chóng với giá cả chấpnhận đợc Vì vậy trong tiêu chuẩn TCXD 206: 1998 “Cọc khoan nhồi - yêu cầu vềchất lợng thi công” đã đa ra khối lợng kiểm tra tối thiểu (bảng VI.10)