TIỂU LUẬN môn học XU HƯỚNG HIỆN đại hóa CÔNG TRÌNH xây DỰNG đề tài ỨNG DỤNG cọc KHOAN NHỒI TRONG các CÔNG TRÌNH xây DỰNG

BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC TIỂU LUẬN MÔN HỌC: XU HƯỚNG HIỆN ĐẠI HĨA CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỌC KHOAN NHỒI TRONG CÁC CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: GS.TS.KTS.KS.LÊ KIỀU HỌC VIÊN THỰC HIỆN : KS TRẦN MINH ANH LỚP :CH–05N Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển kinh tế quốc dân, nhu cầu xây dựng tòa nhà cao tầng nước ta ngày tăng Việc áp dụng cơng nghệ mới, có công nghệ thi công cọc khoan nhồi xu tất yếu đóng góp vào phát triển ngành công nghiệp xây dựng Trong mười năm qua, công nghệ cọc khoan nhồi áp dụng mạnh mẽ xây dựng cơng trình nước ta Hiện nay, ước tính hàng năm thực khoảng 50 ¸ 70 nghìn mét dài cọc khoan nhồi có đường kính 0,8 ¸ 2,5m, với chi phí khoảng 300 ¸ 400 tỷ đồng Vì việc tìm biện pháp kinh tế - kỹ thuật để sử dụng móng cọc khoan nhồi có hiệu vấn đề cần thiết nhà nghiên cứu mà nhà thiết kế, nhà thầu, tư vấn giám sát Trong tiểu luận, em muốn đề cập đến số hướng công nghệ nhằm nâng cao chất lượng xây dựng cọc khoan nhồi nước ta thời gian tới Tuy nhiên, với kiến thức, kinh nghiệm hiểu biết mơn học : “Xu hướng đại hóa cơng trình xây dựng” cịn hạn chế, tiểu luận khơng tránh khỏi sai xót Với tất tâm huyết mình, em hy vọng thầy giáo bảo góp ý kiến Em xin chân thành cảm ơn ! Học viên Trần Minh Anh Ứng dụng cọc khoan nhồi công trình xây dựng Vài nét việc ứng dụng cơng nghệ cọc khoan nhồi nước ta Công nghệ khoan: Hiện nhà thầu nước ta đủ khả đạt đến độ sâu khoan 100m đường kính khoan 2,5m Đây phạm vi tối đa xét tính kinh tế cọc khoan nhồi Các nhà thầu có đủ phương tiện để hạ ống vách đường kính 2,5m có chiều dài đến 40 ¸ 50m vào đất sét có độ chặt trung bình Cơng nghệ khoan khô hay dung dịch cắt qua tầng đất khác trở thành bình thường nhà thầu Độ sâu cần thiết chôn mũi cọc vào đá thực khơng có khó khăn Công nghệ đổ bê tông: Các nhà thầu đủ phương tiện, thiết bị để đổ bê tông mác cao, có phụ gia yêu cầu, tốc độ đổ đảm bảo tiến độ điều kiện thi công khác Công nghệ đánh giá chất lượng: Chúng ta có cơng nghệ: Gamma để đánh giá độ đồng nhất, siêu âm để đánh giá chất lượng, thử động biến dạng nhỏ để đánh giá độ nguyên vẹn thử động biến dạng lớn để đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi Ở nước ta, việc thử tải hộp Osterberg công nghệ bơm vữa sau (post - grouting) để nâng cao sức chịu tải cho cọc dài, công nghệ siêu âm để quan trắc hình học lỗ khoan sau đào, cơng nghệ thử tải cọc có gắn thiết bị áp dụng, cịn nhà thầu nước ngồi thực Đánh giá sức chịu tải: Việc đánh giá thường dựa vào dẫn thiết kế, mặc định sức chịu mũi ma sát thành bên đạt đến tỷ lệ định giá trị giới hạn mà không xét đến ảnh hưởng chiều dài thân cọc tính chất lý lớp đất mang tải mũi cọc Tỷ lệ thí nghiệm đánh giá sức chịu tải cọc trường thấp bị hạn chế kinh phí, chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ thử tải PDA, Osterberg, Statnamic I Công tác thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi Khi thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần phải điều tra thu thập tài liệu sau: + Bản vẽ thiết kế móng cọc khoan nhồi, khả chịu tải, yêu cầu thử tải phương pháp kiểm tra, nghiệm thu + Tài liệu điều tra địa chất, thuỷ văn, nước ngầm + Tài liệu bình đồ, địa hình nơi thi cơng, cơng trình hạ tầng chỗ, đường giao thông, mạng điện, nguồn nước phục vụ thi công + Nguồn vật liệu cung cấp cho cơng trình, vị trí đổ đất khoan + Tính số lượng thiết bị thi cơng huy động cho cơng trình + Các ảnh hưởng tác động tới mơi trường cơng trình lân cận + Trình độ cơng nghệ kỹ đơn vị thi công + Các yêu cầu kỹ thuật thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Cơng tác thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần thực hạng mục sau : + Lập bảng vẽ mặt thi cơng tổng thể bao gồm vị trí cọc, bố trí cơng trình phụ tạm trạm bê tông, hệ thống sàn công tác, dây chuyền công nghệ thiết bị thi công máy khoan, thiết bị đồng kèm, hệ thống cung cấp tuần hoàn vữa sét, hệ thống cấp xả nước, hệ thống cấp điện, hệ thống đường công vụ + Lập vẽ thể bước thi công, tài liệu hướng dẫn thao tác thi công thiết bị chủ yếu Lập hướng dẫn công nghệ thi công hướng dẫn sử dụng thiết bị đồng + Lập tiến độ thi cơng cơng trình + Lập biểu kế hoạch sử dụng nhân lực + Lập biểu kế hoạch sử dụng thiết bị + Lập bảng tổng hợp vật tư thi công cơng trình + Các biện pháp đảm bảo an tồn lao động chất lượng cơng trình II.Vật liệu thiết bị Các vật liệu, thiết bị dùng thi công cọc khoan nhồi phải tuân thủ yêu cầu nêu hồ sơ thiết kế, qui định Qui phạm tiêu chuẩn hành Các thiết bị sử dụng máy cẩu, máy khoan, búa rung v.v phải có đầy đủ tài liệu tính kỹ thuật, chứng chất lượng, đảm bảo an toàn kỹ thuật nhà chế tạo phải đăng kiểm quan tra an toàn theo qui tắc kỹ thuật an tồn hành Vật liệu sử dụng vào cơng trình cọc khoan nhồi xi măng, cốt thép, vữa sét, phụ gia v.v phải có đầy đủ hướng dẫn sử dụng chứng chất lượng nhà sản xuất Các vật liệu cát, đá, nước, vữa sét, bê tơng phải có kết thí nghiệm đánh giá chất lượng thí nghiệm tuyển chọn thành phần bê tông, kết ép mẫu v.v trước đưa vào sử dụng III Thi cơng cơng trình phụ trợ Trước thi công cọc khoan nhồi, phải vẽ thiết kế thi công để tiến hành xây dựng cơng trình phụ trợ : + Đường cơng vụ để vận chuyển máy móc, thiết bị, vật tư phục vụ thi công + Hệ thống cung cấp nước gồm nguồn nước (giếng nước, mương máng dẫn nước), máy bơm, bể chứa, hệ thống đường ống + Hệ thống cấp điện gồm nguồn điện cao thế, hệ thống truyền dẫn cao hạ thế, trạm biến áp, trạm máy phát điện v.v + Hệ thống cung cấp tuần hoàn vữa sét gồm kho chứa bột bentonite, trạm trộn vữa sét, máy bơm, bể lắng, hệ thống lọc xoáy, hệ thống đường ống Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng + Hệ thống cung cấp bê tông gồm trạm bê tông, kho xi măng, máy bơm bê tông, hệ thống đường ống v.v + Các sàn đạo thi công, khung dẫn hướng v.v Mặt thi công phải dựa vào địa hình, vị trí xây dựng móng mà lựa chọn cho phù hợp cần lưu ý điểm sau : + Khi thi công bãi cạn, phải tiến hành san ủi, đắp đất tạo mặt thi công, rải thép dầy để máy khoan bánh xích di chuyển khoan cọc + Nếu thi công cạn, tạo mặt thi cơng phương pháp đắp đảo đất + Tại nơi nước sâu địa hình phức tạp bùn lầy, phải làm sạn đạo cứng để đặt máy khoan thiết bị thi cơng cọc Có thể dùng hệ phao, phà để đặt máy khoan phải neo cho hệ ổn định Nếu thiết bị khoan thuộc loại lớn, nặng phải điều tra đầy đủ để có phương án lộ trình vận chuyển Phải đảm bảo có đủ diện tích cơng trường để lắp dựng thiết bị, xếp dụng cụ phải gia cố bãi, mặt đường tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp dựng thiết bị thi công phương tiện vận chuyển lại Phải có phương án vận chuyển đất thải, dọn dẹp chướng ngại xung quanh mặt đất, tránh gây ô nhiễm môi trường Phải xem xét tác hại tiếng ồn chấn động có biện pháp hạn chế ảnh hưởng đến khu vực xung quanh Trước khoan cọc phải kiểm tra lại đường tuyến, lập mốc cao độ, cọc định tim cọc khoan Các mốc cao độ cọc định tim phải đặt vị trí khơng bị ảnh hưởng khoan phải bảo vệ cẩn thận Trước thi cơng khoan vùng có nhiều bom mìn chiến tranh cần phải khảo sát thăm dị có biên pháp rà pháp bom mìn IV.Cơng tác khoan tạo lỗ Thiết bị khoan tạo lỗ Công tác tạo lỗ khoan chia thành hai dạng chủ yếu theo phương thức bảo vệ thành vách lỗ khoan sau : + Khoan tạo lỗ khơng có ống vách, dùng bentonite để giữ vách; + Khoan tạo lỗ có ống vách Thiết bị lấy đất, đá lòng lỗ khoan có kiểu sau: chịong đập đá; gàu ngoạm; gàu xoay để hút bùn theo chu trình thuận, nghịch v.v + Việc tạo lỗ lịng đất thực công nghệ, thiết bị khoan khác Mỗi cơng nghệ khoan cần có qui định thông số khoan cụ thể để đảm bảo chất lượng tạo lỗ Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Hình Máy Khoan Đá-Khoan -35mm ~ 127mm Hình Máy Khoan Cọc Nhồi - Khoan: 200mm ~ 600mm Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Hình Khoan cọc xây dựng cảng Dung Quất Ống vách - Theo đặc điểm kỹ thuật chia ống vách thành hai loại: + Ống vách thuộc thiết bị khoan có kích thước đường kính, chiều dài ống chế tạo theo tính năng, cơng suất loại máy khoan Ống vách rút lên trình đổ bê tông; + Ống vách theo yêu cầu thi công không phụ thuộc thiết bị khoan để lại kết cấu với mục đích : Giữ thành vách; làm ván khuôn phần cọc ngậm nước, cao đáy sông; bảo vệ cọc bê tơng cốt thép trường hợp sơng có vận tốc lớn nhiều phù sa Chế tạo ống vách Ống vách chế tạo thép hàn thành đoạn ống xưởng khí chuyên dụng Đường kính ống vách theo yêu cầu thiết kế, chiều dày ống vách thường từ 6-:-16 mm; chiều dài đoạn ống vách thường từ 6-10m phụ thuộc vào đặc điểm thiết bị, vật tư cẩu lắp, yêu cầu kỹ thuật cọc Ống vách sử dụng để thi cơng cọc khoan nhồi phải có chứng đảm bảo chất lượng Tại công trường, đoạn ống vách cọc nối đường hàn Việc hàn nối ống vách phải thực bệ gá Nếu chiều dài ống vách cần hạ lớn chiều cao cẩu, kết hợp việc hạ ống vách nối ống vách đủ chiều cao thiết kế, phải bố trí giá đỡ để ống vách sau nối đảm bảo yêu cầu kỹ thuật độ thẳng đứng, kín sức chịu tải đóng hạ ống vách Định vị lắp đắt ống vách Công tác định vị, lắp đặt ống vách phải tuân thủ theo Qui phạm thi công nghiệm thu cầu cống cần lưu ý điểm sau : Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Khi lắp đặt ống vách cạn: công tác đo đạt định vị thực máy kinh vĩ thước thép; dùng cần cẩu để lắp đặt Khi lắp đặt ống vách vùng nước sâu: việc sử dụng loại máy móc thiết bị để đạt định vị cần dùng thêm hệ thống khung dẫn hướng Khung dẫn hướng dùng để định vị ống vách phải đảm bảo ổn định tác dụng lực thuỷ động Định vị cọc mặt cần dựa vào mốc toạ độ chuẩn xác định xây dựng trước Vị trí, kích thước cao độ chân ống vách phải định vị hạ theo qui định thiết kế Hình Khoan lắc ống vách Thiết bị hạ ống vách Tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất cơng trình; kích thước ống vách; chiều sâu hạ để tính tốn chọn thiết bị hạ ống vách cho phù hợp Thiết bị hạ ống vách thường có dạng sau: + Sử dụng thiết bị xi lanh thuỷ lực kèm theo máy khoan để xoay lắc ống vách hạ nhổ ống vách lên + Sử dụng búa rung đóng ống vách xuống kết hợp với việc lấy đất bên lòng ống vách máy khoan, gầu ngoạm, hút bùn + Hạ ống vách kích thuỷ lực ép xuống Ứng dụng cọc khoan nhồi công trình xây dựng Hình Các loại ống casing (vách đơn, vách đôi), khớp nối ống casing ... khoan nhồi cơng trình xây dựng Hình Máy Khoan Đá -Khoan -35mm ~ 127mm Hình Máy Khoan Cọc Nhồi - Khoan: 200mm ~ 600mm Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Hình Khoan cọc xây dựng cảng Dung... Anh Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Vài nét việc ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi nước ta Công nghệ khoan: Hiện nhà thầu nước ta đủ khả đạt đến độ sâu khoan 100m đường kính khoan 2,5m... kích thuỷ lực ép xu? ??ng Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Hình Các loại ống casing (vách đơn, vách đôi), khớp nối ống casing Ứng dụng cọc khoan nhồi cơng trình xây dựng Cao độ đỉnh chân