Công nghệ thi công Cọc khoan nhồi mới nhất

Tài liệu mang giá trị cao và đầy đủ cho mọi người làm lĩnh vực đề tài nghiên cứu ... SKKN: Tài liệu cho anh em tham khảo định dạng bằng file word, cad,… đem lại cho anh em kỹ thuật 1 nguồn tài liệu bổ ích.

Dự án: xây dựng hầm đờng bộ qua đèo cả

-ql1a tỉnh phú yên và khánh hòa.

gói thầu số 4: xây dựng đờng DẫN PHíA BắC (BAO GồM Cả CầU TRÊN TUYếN TRừ CầU

THéP)

thuyết minh công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Mục lục

1 giới thiệu chung cầu Số 1 – TUYếN CHíNH THUộC GóI THầU Số 4

-Dự áN HầM đ ờng bộ qua đèo cả

1.1 Giới thiệu chung.

1.2 Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật:

3.2.1 Các tài liệu cần có trớc khi thi công

3.2.2 Chuẩn bị máy khoan

3.2.3 Thiết bị phục vụ khoan

4.8.Kiểm tra xác định cao độ mặt đá gốc

4.9 Hoàn chỉnh lồng thép, khoan cọc đến cao độ thiết kế

4.10 Kiểm tra lồng thép và lỗ khoan lần 1

4.11 Hạ lồng thép, vệ sinh, kiểm tra tọa độ ống vách lần 2

4.12.Kiểm tra lỗ khoan lần 2, kiểm tra công tác chuẩn bị đổ bê tông 4.13 Công tác bê tông

5 Tiêu chuẩn chất l ợng cọc khoan nhồi

8 Các biện pháp an toàn thi công cọc khoan nhồi

9 công tác theo dõi, ghi chép và lấy mẫu

10.P HƯƠNG áN KIểM TRA CHấT LƯợNG

10.I Giới thiệu

10.II Các phơng pháp thí nghiệm

10.II.1 Phơng pháp siêu âm (SONIC)

10.II.1.1 Mục đích

10.II.1.2 Nguyên tắc của phơng pháp

10.II.1.3 Thiết bị thí nghiệm

10.II.1.4 Kết quả thí nghiệm

10.II.1.5 Thí nghiệm chỉnh lý và báo cáo kết quả

10.II.2 Phơng pháp khoan tiếp xúc mũi cọc-đất

10.II 2.1 Mục đích:

10.II 2.2 Phơng pháp tiến hành thí nghiệm

11 Các sự cố trong quá trình khoan; biện pháp phòng ngừa và xử lý.

12 CáC BIÊN PHáP AN TOàN TRONG THI CÔNG

13 QUảN Lí MôI TR ờNG TRONG THI CôNG :

1 giới thiệu chung cầu Số 1 – TUYếN CHíNH THUộC GóI

THầU Số 4 - Dự áN HầM đờng bộ qua đèo cả

1.1 Giới thiệu chung.

Dự án cầu Số1 (Cầu Hảo Sơn) nằm trên chính thuộc gói thầu số

4 - Dự án xây dựng hầm đờng bộ qua Đèo Cả Cầu số 1 đợc xây dựngmới hoàn toàn, bắc qua suối Hảo Sơn thuộc địa phận thôn Hỏa Sơn,Xã Hòa Xuân Nam, huyện Đông Hòa, tỉnh Phú Yên Tim cầu tại vị tríKm0+572,30

Điểm đầu phạm vi cầu: Tại Km 0+516,70 đến Km0+628,40.Tổng chiều dài cầu: 131,70 m

Cầu gồm 03 nhịp BTCT, BTCTDƯL 40Mpa, 3x33m giản đơn

1.2 Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật:

1.2.2 Tiêu chuẩn Thiết Kế - Thi Công:

- TCVN 9395:2012 “Thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi”

- TCXD 206:1998 “Cọc khoan nhồi – Yêu cầu về chất lợng thi công”

- 20TCN -21-86 “Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc”

- TCXD-88-1982 “Cọc – Phơng pháp thí nghiệm hiện trờng”

- Quy trình thi công và nghiệm thu cầu cống, ban hành kèm theoquyết định số 166/QĐ-1975 GTVT

- 22 TCN -272-01 “Tiêu chuẩn thiết kế cầu”.

2 bố trí mặt bằng công trờng

2.1.Mặt bằng công trờng phía QL1A bao gồm các hạng mục sau:

+ Khu vực nhà cửa lán trại

+ Bãi chứa và gia công cốt thép

+ Bãi tập kết thiết bị

+ Hệ thống đờng công vụ bố trí đến tất cả các khu vực chínhtrong công trờng đảm bảo nguyên tắc vận hành khoa học, tiết kiệmdiện tích và đợc sử dụng trong suốt thời gian thực hiện gói thầu Kếtcấu đờng tạm với nền đắp đợc đầm chặt K95 và trên cùng là lớp đádăm đầm chặt K95 đảm bảo các phơng tiện thi công của Nhà thầu

đi lại an toàn

+ Xung quanh mặt bằng đợc xây dựng hàng rào để đảm bảo antoàn cho công trờng

+ Ngoài ra có các công trình khác phục vụ sinh hoạt và thi công

nh trạm biến áp, trạm cấp nớc, hệ thống mơng và cống thoát nớc

11861

1389,12 4735

4735 1389,12

9470 1389,12

4735 1002

4735 1389

1002 9470

3.1 Khái quát chung

- Qua thuyết minh địa chất công trình trong Thuyết minh bản

vẽ thi công Công ty Cổ Phần T Vấn Xây Dựng Hoàng Long, Nhà thầuxét thấy biện pháp thi công các cọc D1000 của mố A1, A2, trụ P1, P2 làdùng ống vách lửng, kết hợp dung dịch Bentonite và khoan bằng máy

đặt trên bệ kê bằng tấm tôn dày 20mm trên nền thi công đợc đầmchặt.

3.2 Công tác chuẩn bị:

Trớc khi tiến hành thi công cọc khoan nhồi phải có đầy đủ các tàiliệu và tiến hành các công tác chuẩn bị sau:

3.2.1 Các tài liệu cần có trớc khi thi công

- Hồ sơ tài liệu tọa độ, mặt bằng của mố trụ A1, P1, P2, A2

- Tài liệu thăm dò địa chất công trình bớc thiết kế BVTC

- Hồ sơ thiết kế bản vẽ thi công đợc duyệt

- Kết quả thi nghiệm các vật liệu chính nh cát, đá, ximăng, thép,bentonit

- Kết quả thiết kế thành phần cấp phối bê tông 30MPa cho cọc khoannhồi

- Các biểu mẩu kiểm tra và nghiệm thu cọc

* Chuẩn bị vật liệu trớc khi thi công

- Nguồn vật liệu và khối lợng phải chuẩn bị trớc khi thi công :

* Chuẩn bị thiết bị máy móc

Tất cả các thiết bị máy móc trên của nhà thầu đang ở tình trạng hoạt

TT Thiết bị Đơn vị Số lợng Trình trạng hoạt

động

1 Máy khoan KH125-3 Chiếc 01 Tình trạng tốt

2 Máy khoan dSUẤT) ã (MÁY Gè NĂNG Chiếc 04 Tình trạng tốt

4 Máy trộn Bentonite công suất15m3/h Chiếc 01

Tình trạng tốt

5 Máy bơm nớc công suất 22kW Chiếc 03 Tình trạng tốt

7 Thùng chứa dung dịchBentonite 20m3 Chiếc 03 Tình trạng tốt

8 Máy phát điện dự phòng 125KVA Chiếc 01 Tình trạng tốt

9 Búa rung FUJIELECTRIC Chiếc 01 Tình trạng tốt

10 Xe mix 6m3/h Chiếc 04 Tình trạng tốt

11 Trạm trộn bê tông 60m3/ h Chiếc 01 Tình trạng tốt

12 Máy thuỷ bình Chiếc 01 Tình trạng tốt

13 Máy toàn đạc điện tử, máykinh vĩ Chiếc 01 Tình trạng tốt

- Mặt bằng thi công tại vị trí trụ P5 hiện tại đã đợc giải tỏa, san phẳng

đảm bảo mặt bằng cho thiết bị máy móc thi công khoan cọc

3.2.2 Chuẩn bị máy khoan

- Trớc khi khoan máy khoan phải đợc bảo dỡng và vận hành thử đảmbảo không bị trục trặc trong qúa trình khoan

- Cần khoan phải đợc điều chỉnh cho thẳng đứng, độ nghiêngcủa cần khoan không đợc vợt quá 1%

- Độ văng ngang của cần khoan cũng nh là của gầu khoan trong khikhoan không đợc vợt quá 2.5cm

3.2.3 Thiết bị phục vụ khoan

- Máy khoan thi công cọc khoan nhồi:(có giấy chứng nhận

kiểm định kèm theo)

- Máy cẩu khoan: (có giấy chứng nhận kiểm định kèm theo)

Sai số

độ thẳng

Sai số về vị trí cọc, mmCọc đơn, cọc

dới móng băng theo trục ngang, cọc

Cọc dới móng băng theo trụcdọc, cọc ở trong nhóm

D/4 nhng không lớn hơn150

sai số cho phép ở đáy mở rộng là ρ 100mm

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

- ống vách đợc thu hồi sau khi đổ bê tông xong

- Các thiết bị bơm, hút và sử lý vữa Bentonite nh trạm điềukiển, thùng chứa betonite, thiết bị tách cát, thùng khuấy betonite, máybơm, máy nén khí, ống dẫn v.v

- Lắp đặt bể chứa dung dịch Bentonite tại vị trí sao cho thuận

tiện cho công tác trộn và cung cấp, bể chứa dung dịch bentonite phải

đợc thiết kế làm 3 ngăn Lắp đặt hệ thống ống bơm nớc trong quátrình khoan từ hố khoan đến bể lắng và từ bể chứa xuống hố khoantạo thành chu trình khoan bằng bentonite khép kín

- Nguồn điện: Nguồn điện sẽ đợc cung cấp từ nguồn điện máyphát (làm nguồn điện dự phòng)và điện lới truyền từ trạm điện đểphục vụ thi công

Chú ý: Lắp dựng các thiết bị trên mặt bằng thi công: Máy khoan,

hệ thống cung cấp bentonite, cấp điện, gia công cốt thép phảithuận tiện cho việc thi công

- Kiểm tra công tác chuẩn bị: Ngoài việc kiểm tra kỹ lỡng các nộidung nêu trên cần kiểm tra thêm các nội dung sau:

+ Kiểm tra máy khoan và cho vận hành thử

+ Kiểm tra số lợng, chất lợng thiết bị phục vụ thi công: Cần cẩu,máy bơm bê tông, ống vách, máy trộn dung dịch, máy bơm nớc, ống

đổ bê tông (ống tremie)

+ Vận hành thử các thiết bị phục vụ thi công

+ Kiểm tra vật liệu cho bê tông

- Lắp đặt máy khoan đúng vị trí cọc.

4.3 Kiểm tra ống vách và tim cọc

- Nhà thầu mời TVGS kiểm tra Nghiệm thu ống vách và vị trí timcọc

4.4 Công tác cốt thép (( BỔ SUNG CễNG TÁC GIA CễNG HÀN NỐI CỐT THẫP –ĐƯỜNG HÀN QUY CÁCH HÀN - BUỘC NỐI (CÁC SAI SỐ THANH ĐƠN- SAI SỐ ĐƯỜNG HÀN) ))

- Cốt thép đa vào sử dụng phải đúng kích thớc và chủng loạitheo đúng yêu cầu của thiết kế Trớc khi đa vào sử dụng phải thínghiệm các tiêu chuẩn theo quy định

- Lồng cốt thép đợc gia công thành các đoạn trên bãi gia công sau

đó đợc đa ra vị trí thi công

- Tổ hợp lắp đặt lồng cốt thép vào trong lỗ khoan bằng cẩu

- Lồng cốt thép sẽ đợc chia thành các phân đoạn dài với chiều dàithanh cốt chủ và đợc nối với nhau bằng cóc nối

nh chỉ dẫn trên bản vẽ và phù hợp tiêu chuẩn TCVN 1651-2008 Tại thời

điểm đổ bê tông, cốt thép phải đợc vệ sinh sạch gỉ sắt, bụi, dầu,

đất hoặc bất kỳ lớp phủ nào có thể phá hủy hoặc giảm độ dính kết

- Lồng cốt thép cọc đợc chế tạo sẵn thành các lồng theo đúng

hồ sơ thiết kế và phải nghiệm thu từng lồng, sau đó đa ra vị trí thicông tổ hợp và hạ xuống cao độ thiết kế

- Công tác hạ lồng cốt thép phải đợc làm hết sức khẩn trơng đểgiảm tối đa lợng chất lắng đọng xuống đáy hố khoan cũng nh khảnăng sụt lở thành vách

- Công tác hạ cốt thép phải đợc tiến hành ngay sau khi vệ sinh

hố khoan xong và tiến hành càng sớm càng tốt

- Trong trờng hợp khung cốt thép phải nối bằng cóc phải tận dụngtối đa khả năng của thiết bị để rút ngắn thời gian nối đến mức tốithiểu

- Việc hạ lồng cốt thép phải làm hết sức nhẹ nhàng tránh va đậpvào thành hố khoan làm sụt lở vách

- Sau khi lồng cốt thép đã đợc hạ đến cao độ yêu cầu phải tiếnhành neo cố định lồng cốt thép vào ống vách thép để tránh chuyển

- Chuẩn bị các điều kiện để phục vụ công tác đổ bê tông

4.5 Khoan tạo lỗ, kiểm tra tọa độ ống vách

- Định vị và rung hạ ống vách :

+ Thực hiện khoan mồi sau đó dùng một khung định vị định

vị ống vách Hạ ống vách thép D1000x10 dài 10m bằng búa rung, cao

độ đỉnh ống vách:+ 4.32 m (mố A1), +4.32 (trụ P1), +4.32 m (trụP2),+ 4.32 (mố A2 )

+ Công việc kiểm tra độ thẳng của ống vách phải thờng xuyên,liên tục trong quá trình hạ ống vách, đảm bảo độ nghiêng của cọc vàống vách nhỏ hơn 1%.

- Dùng máy khoan để khoan lấy đất, cát, khi tới lớp đá sẽ dùng chùygiã nặng 3T để khoan tiếp trong lòng cọc đến cao độ thiết kế

- Quá trình khoan: Vừa khoan đào, vừa kết hợp cung cấp dungdịch Bentonite liên tục vào cho hố khoan để bảo vệ thành hố khoan

- Duy trì thành vách lỗ khoan bằng dung dịch vữa bentonitetrong suốt thời gian khoan tạo lỗ, cao độ dung dịch Bentonite phải caohơn cao độ mực nớc ngầm tối thiểu 2.0m Theo TCVN 9395:2012.Trong khi khoan cần kiểm tra lợng bentonite phù hợp

* Đối với cọc đờng kính từ 500mm trở lên thì phải kiểm trabằng các thí nghiệm tỷ trọng dung dịch, độ nhớt, độ lắng cát theo

tiêu chuẩn quy định (Do khoan bằng phơng pháp tuần hoàn dung

dịch nên ta thờng kiểm tra khi thổi rửa, vệ sinh hố khoan)

- Dung dịch khoan : Do địa chất khu vực là cát, để giữ ổn

định thành ống vách, giảm thiểu hiện tợng sạt lở thành vách Nhà thầu

sẽ tăng cờng tỷ trọng, độ nhớt của dung dịch khoan bằng cách bổxung thêm sét vào dung dịch bentonite, tăng tỷ trọng lên g=1.25g/cm3; độ nhớt lên > 28s.

- Trong quá trình khoan nếu qua tầng thấm lớn thấy mất nớcnhanh thì phải nhanh chóng cho thêm bentonite vào dung dịch đểchống thấm

- Thi công trong mực nớc ngầm cao cần chú ý không khoan haitim cọc gần nhau để tránh xông nớc giữa cọc nọ qua cọc kia dẫn đếnsạt lở thành vách

- Làm sạch hố khoan bằng phơng pháp bơm dung dịch

tuần hoàn liên tục:

+ Phơng pháp tuần hoàn liên tục dựa trên nguyên lý dung dịchbentonite sạch đẩy dung dịch bentonite cũ có lẫn cốt liệu

+ Sau khi kết thúc khoan giã đá đến cao độ thiết kế, chờ lắngtrong một giờ, rồi tiến hành làm sạch

+ Dung dịch bentonite sạch ở trên đợc đa xuống đáy cọc khoannhồi bằng hệ thống bơm cao áp kết hợp ống chịu áp lực F60-75mm

Đầu ống bơm đợc treo vào chùy khoan giã thả dới đáy lỗ khoan

+ Tiến hành bơm, ép dung dịch bentonite mới xuống bằng lựcbơm cao áp, các loại cốt liệu hạt to và hạt nhỏ sẽ theo dung dịchbentonite cũ tràn ra ngoài miệng hố khoan về các bể thu và bể lắng

+ Duy trì bơm tuần hoàn dung dịch bentonite đến khi dungdịch bentonite tràn ngoài hố khoan sạch hết cát

+ Tiến hành đo lại cặn lắng hố khoan, nếu đạt yêu cầu chuyểnsang bớc hạ lồng thép

Sơ đồ phơng pháp bơm dung dịch tuần hoàn liên tục

- Dùng thớc có quả dọi để kiểm tra cặn lắng hố khoan phải <10cm.

- Sau khi xử lý xong phải tiến hành đổ BT ngay

4.6 Thiết bị và phơng pháp kiểm tra hình dạng cọc

- Hình dạng cọc phụ thuộc vào hình dạng lỗ khoan, do đó việcnghiệm thu lỗ khoan rất quan trọng Nghiệm thu lỗ khoan theo TCVN9395:2012

+ Để kiểm tra hình dạng lỗ khoan có thể sử dụng đèn bin, hoặccamera ghi chụp thành lỗ khoan

+Kiểm tra độ sâu, độ thảng đứng của lỗ khoan có thể dùngquả dọi, thớc, máy đo độ nghiêng

+ Kích thớc lỗ theo đờng kính ống vách, theo độ mở của cánhmũi khoan khi mở rộng đáy

+ Tình trạng đáy lỗ khoan và độ sâu của mũi cọc theo mẫu và

so sánh với đất, đá lúc khoan Đo độ sâu trong khoản thời gian khôngnhỏ hơn 4 giờ

4.7 Các vấn đề cần chú ý trong quá trình khoan

Trong quá trình khoan tạo lỗ phải thường xuyên theo dõi các lớpđịa chất mà mũi khoan đi qua để đối chứng với tài liệu khảo sát địa chất

Trong quá trình khoan phải thường xuyên bổ sung vữa bentonitevào trong hố khoan

Phải thường xuyên theo dõi độ xiên của cọc, độ sai lệch tọa độ trênmặt bằng và độ mở rộng hố khoan để kịp thời xử lý

Để đảm bảo cho hố khoan ổn định không bị sụt lở cần hạn chế đếnmức tối đa các va đập hoặc các lực xung kích tác dụng vào hố khoan

Phải thường xuyên theo dõi mực nước ngầm hoặc các hoạt động củamạch nước ngầm để có biện pháp xử lý kịp thời

Công tác khoan phải tiến hành liên tục và không được phép nghỉnếu không có sự cố gì về máy móc và thiết bị khoan

Công tác trộn vữa Bentonite:

+ Bentonite phải được tính toán và thí nghiệm theo đủ số lượng + Bentonite phải được tập kết tại công trường đủ số lượng mới bắtđầu công tác khoan

+ Bentonite phải được giữ ở nơi khô ráo, không ẩm thấp

+ Vữa Bentonite phải được trộn bằng thiết bị trộn chuyên dựng vàchứa trong bể chứa có máy khuấy

+ Trước khi bơm Bentonite xuống hố khoan để tiến hành khoan phảikiểm tra tỷ trọng bentonite, độ nhớt, độ PH, …

+ Nước trộn Bentonite là loại nước dựng cho sinh hoạt đó thínghiệm đạt yêu cầu

+ Trong quá trình khoan vữa Bentonite phải được cấp bổ sung liêntục vào trong hố khoan, và đảm bảo mức bentonite trong lỗ khoan caohơn mực nước cao hơn mực nước ngầm 2m

+ Vữa Bentonite có thể cho phép sử dụng lại nhiều lần sau khi đóqua công đoạn tách cát

+ Vữa Bentonite sau khi đó qua công đoạn sử lý cát phải đảm bảocác chỉ tiêu như đó ghi trong bảng 1 thì mới được sử dụng

+ Bơm Bentonite trong lúc khoan: Bentonite được trộn vào thùng vàtiến hành bơm xuống hố khoan

+ Thu Bentonite khi đổ bª t«ng: dung dịch Bentonite từ hố khoanqua m¸y t¸ch c¸t vào thïng chứa, được kiểm tra c¸c chỉ tiªu kỹ thuật: độnhớt tỷ trọng, độ PH,… nếu đạt yªu cầu chuyển sang thïng cßn lại tận dụnglại.

4.8 Kiểm tra x¸c định cao độ mặt đ¸ gốc

Khi khoan đến cao độ gặp đ¸ phải mời tư vấn gi¸m s¸t, kiểm tra x¸cđịnh mặt đ¸ gốc

4.9: Hoàn chỉnh lồng thép, khoan cọc đến cao độ thiết kế

* Triển khai gia c«ng hoàn chỉnh đốt lồng thÐp dưới cïng

* Khoan cọc đến cao độ thiết kế

Đơn vị thi c«ng tiến hành đưa giàn khoan KC2500 vào để gi· đ¸,trong qu¸ tr×nh gi· sẽ tuÇn hoµn bột đ¸ lªn khỏi lỗ khoan theo từng giaiđoạn cho đến khi đạt cao độ thiết kế

Trong qu¸ tr×nh khoan phải lấy mẫu bột đ¸ để đối chiếu với mẫu đ¸đ· khoan địa chất bước lập bản vẽ thi c«ng để x¸c định cao độ mặt đ¸ gốc

Từ cao độ mặt đ¸ gốc đã được TVGS đo x¸c định tại hiện trường tiếnhành khoan s©u thªm 1,5m để đặt mũi cọc

Sau khi khoan (gi·) đến cao độ thiết kế (theo dâi chiều s©u đ¸y lỗkhoan bằng cần khoan), dùng gầu vớt xóc vào trong gầu những đất đ¸ vàbïn lắng ra khỏi hố khoan Để yªn lỗ khoan từ 15-20 phót sau đã dùnggầu vít để vít bột đ¸, c¸t lắng trong hố khoan

Tiến hành vệ sinh hố khoan lần 1 bằng c¸ch thổi ngược bïn từ trong

hố lªn bằng ống thổi, đ¸y ống thổi đặt c¸ch đ¸y hố khoan một khoảng 30cm, đồng thời phải bổ sung dung dịch vữa bentonite để đảm bảo cao độdung dịch vữa bentonite trong hố khoan

20-4.10 Kiểm tra lồng thép và lỗ khoan lần 1

• Đơn vị thi công mời TVGS kiểm tra lồng thép và lỗ khoan lần 1

Bảng 3:SAI SỐ CHO PHÉP TRONG GIA CÔNG VÀ LẮP ĐẶT LỒNG THÉP

(Theo 22TCN 257-2000)

kiểm tra Phương pháp kiểm tra

Sai số cho phép (tính theo cm) về vị trí đặt

lồng cốt thép trong lòng cọc khoan so với thiết kế:

± 1 – Theo vị trí đặt cốt thép dọc với nhau trên

toàn chu vi của lồng

± 5- Theo chiều dài thanh thép

± 2- Theo cự ly các bước đai xoắn ốc

± 10- Theo khoảng cách các vòng đai cứng ở

mút lồng thép

± 10- Theo khoảng cách các con kê tạo lớp bảo

vệ cốt thép

± 1- Theo chiều cao con kê

± 2- Theo đường kính của lồng thép tại vị trí

đặt vòng đai cứng

Từnglồng cốt thép

ntntntntntnt

Kiểmtra (bằng thướccuộn thép )

ntntntntntnt

Bảng 4: SAI SỐ CHO PHÉP VỀ VỊ TRÍ CỦA CỌC (Theo 22TCN 257-2000)

kiểm tra Phương pháp kiểm tra

máy thủy bình,ống dọi vàthước dây)

Sai số cho phép (tính theo cm) về kích thước

thực tế của lỗ khoan và kích thước mở rộng bầu