Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết Thi công cọc khoan nhồi trên nền đá: Những sự cố thường gặp và giải pháp trình bày một số sự cố thường gặp trong thi công cọc khoan nhồi trên nền đá và hang castơ; các giải pháp ứng dụng thực tế từ kinh nghiệm thi công cọc khoan nhồi trên nền đá được trình bày tóm tắt từ quy trình, thiết bị đến biện pháp thi công.
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TRÊN NỀN ĐÁ: NHỮNG SỰ CỐ THƯỜNG GẶP VÀ GIẢI PHÁP Nguyễn Ngọc Thắng Bộ mơn XDDD&CN, khoa Cơng trình, Trường Đại học Thủy lợi Email: thangnn@tlu.edu.vn GIỚI THIỆU CHUNG Chất lượng cọc khoan nhồi phụ thuộc vào trình độ kỹ thuật công nghệ thi công điều kiện đất Điều kiện đất ảnh hưởng tới trình khoan tạo lỗ, độ ổn định thành vách hố khoan, chất lượng bê tông cọc chi phối lựa chọn biện pháp thi công Việc lựa chọn quy trình cơng nghệ thiết bị thi cơng khơng phù hợp, cộng với q trình kiểm sốt kỹ thuật thiếu chặt chẽ nguyên nhân gây nhiều cố thi công, ảnh hưởng tới chất lượng tiến độ dự án, đặc biệt thi công cọc khoan nhồi đá hang castơ phức tạp [1], [2], [3] Ở Việt Nam thiết bị công nghệ thi công cọc khoan nhồi phổ biến đa dạng, giải pháp thi công Nhà thầu lựa chọn tuỳ theo thiết kế cọc điều kiện đất Có thể chia thành thành ba giải pháp thi cơng chính: a) Thi cơng theo phương pháp khoan khơ; b) Khoan tạo lỗ có sử dụng ống vách; c) Khoan tạo lỗ không sử dụng ống vách [3] Mỗi giải pháp có ưu nhược điểm phạm vi áp dụng khác nhau, với cọc khoan nhồi đá, cơng nghệ khoan tạo lỗ có sử dụng ống vách khả thi Đối với cọc khoan nhồi đá hay hang động castơ, tính chất phức tạp địa chất nên trình thi cơng khoan tạo lỗ thường khó khăn, nguyên nhân phát sinh cố xem điểm khác biệt để phân biệt với cọc khoan nhồi địa chất khác [4] Hơn nữa, không đánh giá hết trạng đá hang castơ giai đoạn khảo sát nên nhà thầu thường lựa chọn giải pháp công nghệ thiết bị chuyên dụng chưa phù hợp dẫn đến gia tăng 83 nguy cố thi công, làm chậm tiến độ, dẫn đến giảm hiệu cọc khoan nhồi cho cơng trình Các cố xảy mức độ tính chất phức tạp khác nhau, nên thực tế nhà thầu tư vấn giám sát thường lúng túng, khắc phục cố vất vả, gây tốn chi phí thực [3] Bài báo tác giả trình bày số cố thường gặp thi công cọc khoan nhồi đá hang castơ; giải pháp ứng dụng thực tế từ kinh nghiệm thi công cọc khoan nhồi đá trình bày tóm tắt từ quy trình, thiết bị đến biện pháp thi cơng CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TRÊN NỀN ĐÁ 2.1 Cát chảy trình khoan tạo lỗ Cơng trình Cảng nhập than nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng công ty Cổ phần Thi cơng Cơ giới Lắp máy Dầu khí thi công năm 2013 Cọc khoan nhồi D1200, dài 32m, ngàm vào lớp đá phong hóa 2m Thi cơng sử dụng ống vách khoan tạo lỗ, thiết bị máy đập cáp Quá trình khoan đến độ sâu 28m vào lớp đá xảy cố vướng chùy đập vào ống casing không đưa lên Trong khắc phục cố, ống casing bị chùy đập kéo dịch chuyển gây hở chân, cát tràn vào khiến chùy bị vùi lấp sâu Giải pháp khắc phục cắt bỏ dây cáp bỏ chùy lại hố khoan thay cọc khoan nhồi vị trí [5] 2.2 Sự cố gãy gầu khoan hang động castơ Tại hạng mục Nhà nghiền xi măng dự án Nhà máy xi măng Dầu khí 12-9, cọc khoan nhồi D800 mm Công ty Delta thi công năm Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 2014 Theo báo cáo khảo sát địa chất cọc độ sâu xuyên qua tầng hang động castơ Đơn vị thi công sử dụng công nghệ khoan tạo lỗ máy khoan Bauer BG28, ống casing dài m Quá trình khoan đến vị trí tầng hang castơ dung dịch bentonite hao hụt đột biến, tụt khoảng từ m đến 20 m Khi khoan qua lớp đá phong hóa mạnh đến lớp đá xanh nứt nẻ, gầu cắt khơng có tượng bất thường Tuy nhiên, q trình cắt khoảng 30 cm bất ngờ bị gẫy cần Kelly không rút cần lên khỏi hố khoan Đơn vị thi công chọn giải pháp khắc phục đưa đốt cần khoan lên khỏi hố khoan, đưa máy khoan khỏi vị trí để tiến hành xử lý gầu khoan rơi hố [5] 2.3 Sự cố bê tơng hang động castơ Cơng trình trung tâm thương mại SHP BUILDING Lạch Tray, Ngô Quyền, Hải Phịng cơng ty Cổ phần thi cơng giới lắp máy dầu khí thi cơng năm 2015 Sử dụng công nghệ khoan tạo lỗ máy khoan SOILMEC SR80C, ống casing dài 6m Q trình khoan khơng có tượng dung dịch bentonite, nghiệm thu đổ bê tông dâng hố khoan phạm vi cho phép Tuy nhiên kết thúc đổ bê tông tiến hành rút ống đổ, bê tông tụt xuống hố khoan Nhà thầu xử lý việc lắp thêm ống đổ tiếp tục thi công bê tông Thi cơng đập đầu cọc phát khơng có lồng thép, dự đoán xảy tụt lồng thép, nhà thầu chọn giải pháp đào hố móng sâu xuống thêm 2,5m so với cao độ cắt đầu cọc thấy lồng thép; tiến hành đào sâu thêm 0,5 m nữa, đập đầu cọc đủ chiều dài nối thép, đổ bù bê tông Nguyên nhân bê tông bị tụt ban đầu chưa xác định tụt đáy cọc hay cửa hang nằm bên cạnh cọc Tuy nhiên lồng thép bị tụt xác định nguyên nhân sập tầng hang castơ mũi cọc, lồng thép bị chìm xuống [5] Giải pháp khoan tạo lỗ qua hang castơ sâu 5,5m đề xuất sử dụng ống vách phụ, cụ thể: Bước 1: Sử dụng ống vách mở rộng D = 1590 mm dày 14mm, chiều dài L = m rung hạ búa rung đến cao độ cho phép; Bước 2: Khoan lòng ống vách mở rộng máy khoan BAUER BG28, gầu khoan D = 1500 mm khoan xuyên qua hang castơ Dùng ống vách thép phụ D = 1280 mm dày 8mm ép hạ qua hang đến hang castơ; Bước 3: Sau qua hang castơ tiếp tục khoan gầu khoan D = 1200 mm vào tầng đá gốc thi cơng lồng thép, đổ bê tơng bình thường ; Bước 4: Rút ống vách mở rộng, ống vách phụ giữ lại đất với bê tơng cọc (Hình 1) Ưu điểm: Hạn chế cố sập thành hố khoan, bê tơng bị lẫn tạp chất bẩn khơng phải sử dụng dung dịch Bentonite, chất lượng cọc nâng cao Nhược điểm: thiết bị máy móc thi cơng lớn, cồng kềnh, q trình thi cơng gây rung tạo tiếng ồn lớn, khó thi cơng cọc có chiều dài lớn 30m Ứng dụng: thi công cọc nằm kề sát với cơng trình có sẵn điều kiện địa chất đặc biệt cho cơng trình cầu, thi công nước, hang castơ độ sâu không lớn (20-25m) Hình Ống vách phụ qua hang castơ GIẢI PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TRÊN NỀN ĐÁ 3.2 Đổ bê tông nghèo qua hang Castơ Tại hạng mục Silo Clinker, cọc D1000m 3.1 Sử dụng ống vách phụ qua tầng xuyên qua hang castơ lớn chiều sâu 5m, hang Castơ lớn khơng có nước ngầm lưu thông, giải pháp đề Dự án Nhà máy xi măng Dầu khí 12-9, xuất sử dụng bê tông nghèo lấp đầy hang, hạng mục Silô, cọc khoan nhồi D = 1200 mm bê tông đông cứng, tiến hành khoan qua 84 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2018 ISBN: 978-604-82-2548-3 hang, cụ thể: Hạ ống vách theo lỗ khoan, dùng máy khoan BG28 khoan đến cao trình miệng hang Castơ, vét bùn đất đá hang, đợi lắng khoảng 30 phút tiến hành đổ bê tông M100 Chiều cao đổ bê tông vượt qua cửa hang Castơ m; Sau đổ bê tông ngày tiến hành khoan trở lại, xuyên qua lớp bê tông lấp hang Castơ đến độ sâu thiết kế (Hình 2) Ưu điểm: Dễ thi cơng, khơng địi hỏi máy móc thiết bị phức tạp, chi phí rẻ phù hợp với vị trí hang castơ khác độ sâu lớn phân bố phức tạp Nhược điểm: thời gian thi công thường kéo dài phải đợi bê tơng ninh kết, khó kiểm sốt dịch chuyển bê tông trường hợp hang castơ rộng, phân bố nhiều tầng Ứng dụng: giải pháp phù hợp thi cơng cọc với điều kiện có tầng địa chất hang castơ độ sâu lớn kích thước nhỏ Nhược điểm: yêu cầu khảo sát địa chất có độ xác cao, khó kiểm sốt trường hợp vị trí ống vách quây lệch vị trí hang castơ Ứng dụng: giải pháp phù hợp hang castơ nhỏ khơng có lưu lượng nước chảy qua, kích thước hang nhỏ 2m nhiều tầng hang độ sâu khác Hình Ống vách quây qua hang Castơ KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, tác giả phân tích đề xuất số giải pháp thi công cọc khoan nhồi đá hang castơ dựa tổng hợp từ kinh nghiệm thi công thực tế Giải pháp đề xuất tác giả áp dụng cụ thể cho cơng trình Nhà máy xi măng Dầu khí 12-9 đạt hiệu định Một số giải pháp cần tiếp tục mở rộng sâu nghiên cứu thực tế để áp dụng rộng rãi cho cơng trình có điều kiện địa chất tương đồng, nhằm đạt hiệu cao Hình Bê tơng nghèo lấp hang castơ 3.3 Sử dụng ống vách quây hang Castơ nhỏ Đối với hang castơ nhỏ khơng có lưu lượng nước chảy qua, kích thước hang m dùng đất sét thả xuống để bịt kín hang castơ tiến hành khoan qua hang bình thường, kết hợp khoan với giữ vách dung dịch bentonite Khi chế tạo lồng thép đặt sẵn ống vách có bề dày nhỏ - 8mm, đường kính với đường kính cọc gắn vào lồng thép cọc, ống vách thép làm ván khuôn cọc để lại sau đổ bê tông cọc Chiều cao ống vách tính từ đáy cọc đến qua cửa hang 1m (Hình 3) Ưu điểm: Dễ thực với xác cao, hạn chế rủi ro thi công bê tông vách quây định vị liên kết với lồng thép 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bá Kế (2013), Thi công cọc khoan nhồi, Nhà xuất Xây dựng [2] Nguyễn Viết Trung, Lê Thanh Liêm (2012), Cọc khoan nhồi cơng trình giao thơng, Nhà xuất Xây dựng [3] Nguyễn Văn Quảng (2014), Chỉ dẫn thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi, Nhà xuất Xây dựng [4] Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Tuấn Anh, (2012), Cọc khoan nhồi vùng có hang động castơ, Nhà xuất Xây dựng [5] Đỗ Ngọc Tú, Biện pháp thi công cọc khoan nhồi (2014), Công ty cổ phần Thi công giới Lắp máy Dầu khí ... lượng cọc khoan nhồi, Nhà xuất Xây dựng [4] Nguyễn Viết Trung, Nguyễn Tuấn Anh, (2012), Cọc khoan nhồi vùng có hang động castơ, Nhà xuất Xây dựng [5] Đỗ Ngọc Tú, Biện pháp thi công cọc khoan nhồi. .. Trong nghiên cứu này, tác giả phân tích đề xuất số giải pháp thi công cọc khoan nhồi đá hang castơ dựa tổng hợp từ kinh nghiệm thi công thực tế Giải pháp đề xuất tác giả áp dụng cụ thể cho cơng trình... rút cần lên khỏi hố khoan Đơn vị thi công chọn giải pháp khắc phục đưa đốt cần khoan lên khỏi hố khoan, đưa máy khoan khỏi vị trí để tiến hành xử lý gầu khoan rơi hố [5] 2.3 Sự cố bê tông hang động