KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI

|ỊI KIỂM TRA CHẤT LƯỘNG CỌ C KHOAN NHỒI Việc kiểm tra cọc khoan nhồi nhằm mục đích khẳng iịnh chất lượng bê tông củng tiếp xúc bê tông ỉằ đất mũi cọc Công việc khơng liên quan tói nệc thử tải trọng tĩnh cọc mà clii đơn xác định đch thước hình học cọc (thử ngiiyên cọc) Để kiểm tra cọc, người ta hay sử dụng )iện pháp thăm dò phát khuyết tật thân cọc /à mũi cọc P H Ư Ơ N G PH Ấ P K IỂ M TRA C ác phương pháp kiểm tra : Các phương pháp thường sử dụng : - Thăm dị động chất lượng cọc móng phương Dháp tiếng vọng âm (tiếng dội âm) - Thăm dò cọc vách cọc phương pháp siêu âm :ruyền qua - Thăm dò cọc vách cọc phương pháp tia ^arnma truyền qua (phương pháp trội cả) Vlột vài phương pháp khác phương pháp trở kháng :ơ học 1.1 Kiểm tra tiếng vọng xung lượng học Phương pháp kiểm tra kliòng chi biểu ihổ sử dụng hướng tới biến đổi có lợi 67 phương pháp truyền Phương pháp diễn tả vài trường hợp cá b iệ t: cọc ngắn lồng cốt thép cọc đường kính nhỏ (0 ^ 60cm), cọc đóng bê tơng cốt thép đúc sẵn Hình ĨII.l : N gu y ên lí kiểm tra bằn g tiến g vọng a) Nguyên lí : Phương pháp thích ứng cho quy luật phân phối lan truyền phản xạ sóng môi trường đồng nhất, bao gồm : - Phát chấn động vào đầu cọc - Thu nhận sau phản xạ - Đo thời gian hành trình sóng phát với vận tốc lan truyền Trong khoảng cách không đáng kể đầu phát đầu thu, chiều cao h cọc vật dạng dị thường (khuyết tật ) cho : 68 h = 1/2VT Trong : V - vận tốc truyền sóng T - thời gian truyền sóng Tốc độ V đo mẫu khoan lấy lõi kiểm tra mẫu viên trụ chế tạo đồng nhát trước T sóng tnjyẽn t ố i , ĐƠ'thi tơ’ngcộng móy sóng Sóng phản >ạ lỶchukì A % A / Tan so Hình III.2 69 Thời gian truyền sóng T xác định từ bắt đầu có tín hiệu hình máy sóng, vẽ biểu đồ dao động sóng biến đổi nửa chu kì hàm thời gian Giá tiị có tác dụng điểm đo khác đầu cọc kết hợp với kiểm xét tự động đưa đến tăng ên lớn số liệu đo nhanh Cọc thăm dò thời điểm nhỏ ngày sau đổ bê tông sau cắt cọc h) ưu điểm nhược diêm phương pháp : Phương pháp tiếng vọng xung lượng học có ưu điểm ; - Trị số đo nhanh thực tới 20 cọc/ngày điều kiện bình thường - Khơng cần đặt ống riêng kết cáu cọc Phương pháp có số nhược điểm : - Với chiều sâu khoảng lõm sóng phản xạ yếu để tiếng vọng xuất biểu đồ dao động Một vài khuyết tật dị tìm hạn chế thiết bị - Khr ng thể kết luận chất lượng 2m đầu cọc - Vị trí dạng dị thường cục xác mặt tiết diện cọc, chiều sâu mà mà sai số tương đối từ ^ 30% cao độ vùng khuyết tật, - Thí nghiệm đặt kiểm tra chất lượng tiếp xúc mũi cọc tầng đá liền khối (đá nguyên không 70 bị phá vỡ) tức trở kháng học nhỏ so với bê tơng Ngi-iợc lại (ví dụ đá mác nơ) không kết luận ~ Một cục biếu (u) bê tơng giải thích khuyết tật nghiêm trọng giống tiêu đề thắt (thu hẹp) tiết diện thân cọc ~ Cuối khuyết tật xếp hàng đầu chiều sâu tổn;g thể cọc vấn đề khác nghiêm trọng thiết bị mơ tả khuyết tật thứ yếu H lnh ỈII.3 : Bộ thiét bị siêu ăm kiểm tra chát lưo n g bê tông cọc nhôi 1,2 Kiểm tra truyền âm (siêu âm) Bộ thiết bị siêu âm xem hình III.3 Phương pháp khảo sát thay đổi chất lượ ng bê tơng tồn chiều dài cọc vỊ trí cục khuyết tật xẩy Phương pháp tốt lữ Nguyên lí Thăm dò siêu âm bao gồm : 71 Điểu khiên tịi Hình III.4 : K iềm tra siêu ăm truyên qua - Phát chấn động siêu âm ống nhựa đầy nước đặt thân cọc - Đầu thu đặt mức ống khác chứa đầy nước, bố trí thân cọc - Đo thời gian hành trình biểu lộ độ dao động thu Coc ^ Ị a m Cọc oroom ỏm 50/60 ŨnqXE/m Hình ĨĨĨ.5 : V ùng ả nh h ỏ n g cùa kiểm tra siêu ăm truyen qua 72 Chiềj sâu{m') Thốigian (p.s") Biêndộív) - - VỊ trC ựwet 3' tạt ì &Hình III.6 : X li kết D ao động lặp lại ừong tần số cao mức đủ xích lại để ghi trị số đo rút ra, xem xét kĩ liên tục trẽru suốt chiều dài cọc Tuy nhiên tổng thể phương'pháp đo khảo sát phầm lõi cọc bao quanh ống để sẵn, bỏ qua khuyết tật thành biên cọc (ví dụ bê tơng bao cốt thép :xấu ) đổ bê tông không cẩn thận K ế t đo cho dạng biểu đồ gồm đường cong hàm chiều sâu cọc : - Đường cong thời gian truyền sóng - Đường cong thay đổi biên độ sóng thu lại 73 Mỗi dị thường thể đặc trưng giảm biên độ gia tăng thời gian hành trình b) Diêu kiện áp dụng : Cần thiết phải dự Idến đặt ống thép, số lượng ống thay đổi tùy theo kích thước cọc Các ống phải trước sử dụng : tẩy rửa chất cặn bùn đọng ống Tuổi tối thiểu cọc thực điều Idện tốt ứii thăm dò siêu âm phải ngày Trong trường hợp khác, cắt cọc không thực trước đo Thực tế việc cắt cọc gây nguy hiểm biến dạng cho ống để sẵn, cản trở truyền sóng, cắt cọc gây bong bê tơng liên kế với ống, dẫn đến giá tĩị đo không tốt mét cọc c Tiến độ thực Sử dụng phương pháp siêu âm tiến độ thực -í- 12 cọc/ngày phụ thuộc vào : - Số lượng ống đặt trưức cọc - Điều kiện tiếp xúc khoảng cách cọc Đối với tiếp xúc yếu khoảng cách chứng ngắn, thời gian chết kéo dài di chuyển thiết bị (tời, điện, ôtô chuyên dụng ) hạn chế tiến độ thực d) ưu điểm nhược điểm : ưu điểm : - Xác định vị trí dị thường chiều sâu cọc tiết diện thân cọc (nếu số lượng ống đặt chu vi cọc đủ) 74 - Diễn tả kết trực tiếp - Ghi liên tục toàn chiều dài thân cọc Nhược điêm : - Phương pháp chất lượng tiếp xúc mũi cọc, thăm dò dừng lại cách mũi cọc 10 cm trường hỢp tốt Sự ghi số đo đồng thdi liên tục sau dùng xe khoan, khoan lỗ thân cọc, bước tiến hành tăng giá thành thăm dò tổng ti lệ giá cáu thành cơng trình - Cần dự kiến đặt chỗ ống thăm dò, hiệu giá thành cọc không đáng kể - Khoảng cách lớn ống đặt sẵn khoảng 1.50m tương ứng với thiết bị 1.3 Kiểm tra truyền tia gam m a : Hình IIL : K iểm tra bàng tia g a m m a truyần qua 75 Phương pháp xác định vị trí khuyết tật thân cọc, diễn biến xẩy mũi cọc giá trị nghiêm khuyết tật khác Phương pháp chi mức độ đồng chất bê tơng a ) Ngun lí : Phương pháp dựa sở tượng hấp thụ chùm tia gamma qua vật liệu cụ thể Nếu N - biểu thị số lượng phơtơn (quang tử) gamma tách sóng (dị tìm) sau qua chiều dày X vật liệu có mật độ y : Trong : biểu thị số lượng quang tử truyền vị thời gian (N^ - hoạt tính nguồn phóng xạ) K - Hệ số phụ thuộc vào lượng tia gamma chất vật liệu thăm dò Với điều kiện so chuẩn có thể, q trình dẫn đến phép đo mật độ bê tông, chiều dài thân cọc, nhờ vào ghi số lượng quang tử thu đơn vị thời gian b) Diều kiện áp dụng : Phương pháp sử dụng tương tự thăm dò cọc siêu âm c) Tiến độ thực : Tiến độ thực giới hạn -ỉ- cọc/ngày có xét đến tốc độ di chuyển đầu đo truyền sóng thận trọng cần thiết sử dụng chất đồng vị phóng xạ 76 ữiiêùsỏu ' (m) ,Vị tri, 'khuyết lât Sô'phô tơnỵ^g 300 A(D "sõõ 600 Hình IIỈ.8 : T h i dụ g h i d ợ c uị trí khuyết tật kiềm tra băng tia g a m m a truyền qua d) ưu điêm nhược diêm : ưu điểm : Chi xác dị thường mặt cắt chiều dài cọc 77 - Diễn tả kết công trường - Ghi liên tục suốt chiều dài cọc - Có thể dị tìm khuyết tật tiếp xúc mũi cọc ống đặt sẵn đủ sâu, gần đáy lỗ khoan cọc 5cin) Trong trường hợp ứng với thời điểm thu số đo thể tích dạng elip soide trịn xoay mà trục chiều dày vật chất tia truyền qua trục nhỏ khoảng 15cm Óng 5ũ/60 Ống 50/6ũ ỏng X ìl/m Hình ỈỈỈ.9 : V ừng ả nh h n g kiểm tra bầng tia g a m m a truyần qua Nhược điểm : - Khoảng cách lớn ống đặt sẵn 80cm tương ứng với cọc có đường kính Im, bố trí ống thăm dị - Phương pháp cho kết công trường thận trọng cần thiết sử dụng điều khiển nguồn phóng xạ - Phương pháp địi hỏi cọc có số lượng đủ ống đặt trước để thăm dị 1.4 Kiểm tra tính ngun dạng cọc PIT (hay gọi phương pháp biến dạng nhỏ) Bơ thiết bi PIT xem hình III 11 78 H ìn h III 10 : K iểm tra cọc bàng thiết bị P ỈT Sơ dị đo Hình III.II : Bộ thiết bị P IT kiểm tra chát lương cọc nhồi 79 a) Nguyên lí : - Phát chấn động vào đầu cọc búa gõ tiêu chuẩn - Thu nhập sóng phản xạ từ chân cọc lên đầu cọc đầu đo gia tốc - Phân tích tốc độ dịch chuyển sau lần gõ búa, xây dựng biểu đồ quan hệ tín hiệu độ dài cọc, xác địiih vùng khuyết tật xẩy cọc b) Điêu kiện áp dụng : - Tiếp điểm búa gõ đầu cọc phải đảm bảo tiếp xúc thật tốt - Đầu đo gia tốc vào thân cọc phải thỏa mãn tiêu chuẩn kĩ thuật đo c) Tiến độ thực : Trong điều kiện kĩ thuật chuẩn bị tốt, ngày người thao tác vận hành máy đo tối đa 350 cọc d) ưu điểm nhược điểm : ưu điểm : - Phát khuyết tật phạm vi cho phép nhanh, giá thành chi phí hạ - Thi cơng kiểm tra chất lượng nhanh điều kiện thời tiết Nhược điểm : - Chỉ phản ánh xác tính nguyên dạng cọc giới hạn chiều dài cọc $ 30D (D ; đường kính cọc) 80 1.5 K h o a n lấy lỗi Phương pháp kiểm tra tốn trường lỢp khoan lấy lõi liên tục toàn chiều dài cọc, thực tể tự cho phép đánh giá chất iượng tiếp xúc mũi cọc với đất Để khoan lấy lõi, bê tông phải đạt tuổi tối thiểu ngày M ặt khác phải kể đến cắt hạt đá to bê tông (cỡ hạt 15/25), lõi khoan đường kính lí thuyết nhỏ 75mm Người ta thường sử dụng máy khoan ống vách thành (đúp) đường kính 80- lOOmm 1.5.1 K hoan lấy lõi mủi cọc : Khi đặt ống thép đường kính 102/114 mm cách đáy mũi cọc khoảng 50 cm chi phí cho cơng việc với giá tương đối nhỏ Khi phát khuyết tật mủi cọc, ống cho phép làm bề mặt phân giới bê tông - đát nền, lấy nước nhủ tương nhờ vào khí nén Khoan lấy lõi bê tông 50 cm cuối cọc cần thiết phải tuân theo sở cọc đồng chiều dài Khoan xuyên chọn tốc độ khoan cho lần (thông thường 5cm) quan sát, theo dõi tất trình khoan giúp chun gia cơng tác phân tích lí giải chi tiết Cách kiểm tra lõi khoan cho thấy liên quan đến tính không đồng bê tông (Sự tách lớp,, rỗng íhơng liên tục đổ bê tơng) chất lượng tiếp xúc bê tông - đất mũi cọc Có thể phân biệt nhanh chỗ vỡ, chỗ gẫy theo tiến trình khoan, chỗ íhơng liên tục đổ bê tơng Trường hợp cần thiết có thổ chụp ảnh theo tiến trình khoan, v ề nguyên tắc chung, 81 oại khoan lỗ nhà thầu chi thực phần thân cọc 1.6 Cam era vô tuyến thu nhỏ Đấy biện pháp quan sát, theo dõi công việc khoan, àm cho thấy rõ vách cọc hình vơ tuyến 1.6.1 Thiết bị Bao gồm : Một Camera kín, hình viên trụ đưịng kính ngồi 48 mm cỏ lắp đầu khác để quan sát dọc trục hoăc vi trí cuc bơ 82 Hình III 12 - Một dây cáp dài khoảng lOOm nối với camera với trung tâm điều khiển thiết bị : - Một trung tâm điều khiển thiết bị - M ột máy thu vơ tuyến (màn hình theo dõi điện tử) - M ột máy ghi từ tính có hiệu cao Sơ đồ ngun lí thiết bị theo dõi chỗ lắp đặt ôtô đặc biệt 1.6.2 Những ứng dụng Quá trình theo dõi đáp ứng đặc biệt quan sát tháy rõ chất lượng tiếp xúc bê tông - đất mũi cọc vách coc 83 Trường hợp thăm dò có khuyết tật thân cọc, quan sát Camera vô tuyến lỗ khoan, đánh giá mức độ nghiêm trọng so với giới hạn cho phép 1.6.3 Điều kiện áp dụng Camera thả xuống lỗ khoan có đường kính 65 mm Cần phải lau chùi ống khoan trước sử dụng, cần thiết phải bố trí cơng trường khối lượng nước riêng biệt để rửa Công tác lau chùi thực dễ dàng nhờ máy tạo nhũ Vlặt khác để tăng thêm theo dõi hình, đơi cần thiết phải bơm nước suốt áp lực nhỏ trước camera tức gây kết tủa hạt huyền phù nhờ tác động thích hợp 1.6.4 Tiến độ thực Phương pháp khó dự kiến tiến độ thực chủ yếu gặp trở ngại sau : khả tiếp xúc, e ngại sụt lở vách khoan, độ nước M ặt khác điều kiện tốt, người ta dự kiến sau (trừ thời gian khoan lấy lõi) : - Quan sát tiếp xúc bê tông - đất : - cọc/ngày - Quan sát suốt chiều sâu cọc : cọc/ngày - Quan sát khuyết tật độ cao định trưóc : cọc/ngà}/ CHỈ DẪN ĐẶT ỐNG Các cọc trang bị ống đặt sẵn thẳng đứng trước thăm dò : 84 - Kiểm tra thân cọc phương pháp siêu âm tnayền qua truyền qua tia gamma - Khoan lấy lõi mức độ tiếp xúc bê tông - đất - Kiểm tra thực xẩy mũi cọc camera vô tuyến thu nhỏ - Sau khoan thủng, rửa cọc bơm vữa Hình III.13 : S o dị quan sát C am éra vơ tuyến cục nhỏ 2.1 Dạng ống đưịng kính ống - Ống để thăm dò thân cọc : ống thép mà đường kính phải nhỏ 50mm ó n g thuộc loại "đúc" tên gọi thông thường 50/60 mm hay 2" có chiều dài 6m có ren đầu với bước ren đường ống dẫn gas hay sử dụng phù hợp 85 ố n g thăm dò thân cọc khoan láy lõi mũi : ống thép có đường kính ^ lOOmm (01O2/114mm loặc 4" chẳng hạn, có ren đầu bước ren ống gas, Nếu thấy cần thiết, ống phải rửa trước đặt vào vị trí chế phẩm khử dầu mỡ để tránh tạo mạng dầu làm hại đến vấn đề dính bám ống - bê tơng, Thực tế thăm dị thân cọc phương pháp siêu âm, dính kết xấu ống thép bê tông làm giảm yếu rát ớn sóng siêu âm biểu biểu đồ ghi thaj> M Ậ T CẮTA-A Ơ'ngíẾ^50/60 Hĩnh IỈL14 : B ố tri đ ịn h vị ống thăm dị khoan láy lõi cọc có dư n g k ín h ^ l,0 m 86