Đang tải... (xem toàn văn)
NHỮNG SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG KHOAN CỌC VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHẮC PHỤC:1.1.Sự cố hao hụt bê tông lớn1.2.Sự cố siêu âm phát hiện bê tông khuyết tật1.3.Sự cố ống vách bị lún, nghiêng1.4.Sạt thành hố khoan1.5.Sự cố khi khoan gặp đá, bê tông, sét cứng, thép của móng cũ1.6.Sự cố gặp hang caster khi khoan1.7.Nghiêng lệch hố khoan trong quá trình khoan1.8.Sự cố không hạ được lồng thép1.9. Sự cố rơi lồng thép:1.10. Sự cố hư hỏng lồng thép trong quá trình cẩu hạ:1.11. Sự cố bị trồi lồng thép trong lúc đổ bê tông1.12. Tắc ống khi đổ bê tông1.13. Sự cố rút ống vách kéo theo cả bê tông cọc mới đổ1.14. Sự cố không rút được casing, hư hỏng ống siêu âm
1 NHỮNG SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG KHOAN CỌC VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHẮC PHỤC 1.1.Sự cố hao hụt bê tông lớn a) Nguyên nhân Sạt lở thành hố khoan, quá trình đổ bê tông sẽ chèn vào vị trí sạt lở này nên hao bê tông Lớp địa chất bùn dẻo chảy >30m khiến công tác giữ thành vách gặp nhiều khó khăn b) Biện pháp xử lý Dung dịch khoan phải thường xuyên kiểm tra về chất lượng Để tăng tính an toàn nhà thầu sẽ tăng tỉ lệ trộn Ben và PO trong 1 khối tích dung dịch: từ 5kg ben ấn + 1 kg po 152 lên 7kg ben ấn + 1 kg po 152 Trong quá trình khoan dung dịch khoan sẽ được cấp liên tục và đầy hố khoan Dùng búa rung để hạ vách để đảm bảo độ chặt của đất và không sạt đoạn tiếp giáp giữa vách và thành hố khoan Tăng chiều dài ống vách lên 7,5m (chiều dài ống vách trước là 6m) Tiến hành khoan chậm đến cao độ thiết kế Theo dõi mẫu đất khoan chặt chẽ Koden test 20m 1 lần, 40m 1 lần và 60m 1 lần để kiểm tra thành hố khoan Gia công cốt thép + lắp đặt ống bo đầu cọc dài 1,7m dày 6 li + ống dài 7,5m dày từ 1 đến 2 li Nối lồng và hạ vào hố khoan theo dõi mối nối lồng thép phải thẳng và hạ từ từ Công tác nhổ ống vách bằng búa rung, rung từ từ và đổ bù bê tông vào đầu cọc 1.2.Sự cố siêu âm phát hiện bê tông khuyết tật c) Nguyên nhân Vì 1 số lý do, ống đổ tách khỏi bê tông, không khí lèn vào gây khuyết tật bê tông Khi đổ bê tông, bê tông dâng không đều, có lèn 1 ít cát gây khuyết tật bê tông Gỉa thuyết xấu nhất là bê tông có lẫn bùn Khi đổ bê tông, có 1 ít tạp chất bám vào ống siêu âm tại vị trí 55m – 60m nên khi siêu âm, xuất hiện kết quả bất thường d) Biện pháp xử lý Tiến hành thi công cọc thay thế song song với thí nghiệm nén tĩnh cọc TP4, nếu kết quả thí nghiệm nén tĩnh cọc TP4 không đạt, sẽ tiến hành thí nghiệm cọc thay thế Phương án này tiết kiệm được thời gian 1.3.Sự cố ống vách bị lún, nghiêng Trang 1 e) Nguyên nhân Do tầng địa chất dưới chân vách không ổn đinh, làm sụp đất chân ống vách, nghiêng lệch ống vách Do tác động cơ giới phía bên trên làm sai lệch vị trí ống vách Do khối lượng lồng thép quá lớn, khi neo lồng thép vào ống vách làm nghiêng lệch ống vách f) Biện pháp xử lý Gia cố miệng ống vách bằng thép hình (H, I,…) để neo giữ ống vách với sàn platform, đồng thời giảm thiểu tác động cơ giới xung quanh vị trí lỗ khoan Nối dài ống vách khi cần thiết nhằm đưa chân vách cắm vào tầng đất tốt, tránh hiện tượng nghiêng lún và sạt lỡ Khi xảy ra hiện tượng lún, nghiêng ống vách, dừng ngay các công tác đang thực hiện, tiến hành xử lý lại ống vách Dùng cẩu phục vụ kê chỉnh lại ống vách, gia cố nền đất tại vị trí vách, có thể kê lót thêm tole chống lầy tạo mặt phẳng chịu lực xung quang vị trí cọc khoan Kiểm tra lại vị trí tim cọc, cao độ ống vách sau khi hoàn tất công tác chỉnh sửa 1.4.Sạt thành hố khoan a) Nguyên nhân: Tầng địa chất trên gần chân vách yếu Mực Polymer trong hố khoan thấp hơn cao độ yêu cầu duy trì áp lực cột dung dịch không đủ Các chỉ tiêu kỹ thuật của Polymer không thích hợp với địa tầng Gặp địa tầng có mạch nước ngầm lớn chảy quá kéo theo dung dịch Polymer Thời gian chờ bê tông quá lâu Hạ lồng thép chạm vào thành hố khoan b) Biện pháp khắc phục xử lý Tùy theo phương pháp thi công mà lựa chọn chủng loại hay tỉ lệ pha trộn để phù hợp với địa tầng thi công Nếu khi khoan gặp phải tầng mực nước ngầm lớn hay là mạch nước ngầm lớn thì phải xử lý ngay bằng các phương pháp nếu nông thì nối ống vách rung qua tầng đó hoặc dùng phương pháp hạ mực nước ngầm để xủ lý Còn nếu sâu quá thì có thể lấp tạm hố khoan chờ sau 1 thời gian khoan tiếp, nhưng trong quá trình chờ phải thay dung dịch Polymer Trang 2 Trong lúc khoan phải duy trì tốc độ lên xuống đều và vừa phải để tránh cọ xát vào thành hố khoan làm sạt lở Trong lúc khoan phải kiểm tra cung cấp dung dịch khoan liên tục không để tình trạng hụt hay dung dịch Polymer không đạt yêu cầu kỹ thuật Hạ lồng thép cẩn thận không để chạm vào thành hố khoan, không hạ quá nhanh tránh tuột lồng thép 1.5.Sự cố khi khoan gặp đá, bê tông, sét cứng, thép của móng cũ a) Nguyên nhân Do khi giải tỏa, giải phóng mặt bằng không làm triệt để Do khảo sát mặt bằng không tốt Do tầng địa chất thay đổi có thể các khối đá mồ côi hoặc đá bàng trong vị trí khoan b) Biện pháp xử lý Trường hợp gặp móng nông, cọc nhỏ: Cho máy đào đào phá, tháo dỡ, phá đá, bê tông, thép của móng cũ ra khỏi vị trí tim cọc, tiến hành lấp lại bằng đất khô, cát san lấp (hoặc vật liệu phù hợp), sau đó tiến hành khoan bình thường Trường hợp gặp móng sâu, cọc bê tông lớn thì biện pháp khắc phục như sau: + Dùng búa để phá vỡ cọc hoặc khối bê tông rồi dùng máy khoan để khoan hút đưa khối vỡ lên trên + Trường hợp gặp lớp sét cứng sẽ dùng máy khoan cần để khoan qua lớp sét cứng này + Nếu tất cả phương án trên không khắc phục được thì tạm dừng thi công, báo cáo thiết kế, chờ ý kiến thiết kế Nếu gặp đá trong lòng đất thì trình tự khắc phục như sau: + Tùy thuộc vào bản chất và kích thước của chướng ngại vật, một vài phương pháp được chọn để di dời chướng ngại vật: 1 Bằng cách đào nếu chướng ngại vật nằm trên bề mặt hố khoan 2 Bằng cách sử dụng búa đục nặng để phá vỡ dần 3 Bằng cách khoan để làm yếu chướng ngại vật trước khi dùng mũi khoan RCD để khoan hút dần khối vỡ lên trên Các phương pháp thường được sử dụng nhất được liệt kê ở trên là mục 1 và 2 Tuy nhiên, cả ba phương pháp đã được sử dụng thành công trong việc xây dựng cọc khoan nhồi ở nhiều nơi Sau khi thổi rửa phải đo lại cẩn thận chiều sâu hố khoan, đồng thời theo dõi trong thời gian ngắn để có thể tiếp tục thi công các cọc kế bên Trang 3 1.6.Sự cố gặp hang caster khi khoan Quá trình hình thành hang caster: Trong các khối núi đá vôi chủ yếu tập trung tại Miền Bắc Việt Nam và kéo dài đến đầu tỉnh Quảng Trị thì không thấy xuất hiện trên bề mặt, tại Đà Nẵng lại xuất hiện khối núi Ngũ Hành Sơn, vô Miền Nam bắt gặp đá vôi tại Hà Tiên Có thể nhận định diện phân bố của đá vôi tại Việt Nam có xu hướng chìm sâu và tắt dần từ Bắc vào Nam.Trong xây dựng cầu trên QL1A đã gặp một vài sự cố khi thi công cọc khoan nhồi qua vùng có hang caster như cầu Hàm Rồng (Thanh Hoá), cầu sông Gianh và QL12A (Quảng Bình) là ví dụ điển hình Nói chung không thể định trước được sự phân bố của hang caster, cần chú ý khi khoan nếu gặp hang thì cần phải xử lý ngay Trong điều kiện có thể nên tiến hành thăm dò địa vật lý trước rồi khoan sau Khi khoan thì yêu cầu người đứng máy và người chỉ đạo kỹ thuật phải rất nhiều kinh nghiệm Khi gặp các hang phải thực hiện chống ống vách tránh hiện tượng mất dung dịch và sập đáy có thể dẫn đến mất toàn bộ dụng cụ khoan Dấu hiệu thường thấy khi mũi khoan gặp hang caster là: độ lún cần khoan tăng đột ngột, cao độ dung dịch trong lỗ khoan có thể bị tụt xuống khi gặp hang rỗng hoặc dâng lên khi trong hang có nước có áp hoặc bùn nhão Mức dung dịch khoan tại miệng ống vách thay đổi đột ngột, lúc đó cần ghi nhận lại độ sâu hố khoan, tùy theo thời gian kết thúc hiện tượng nhanh hay chậm để có thể phán đoán được độ rộng của hang caster Khi kết thúc quá trình khoan sử dụng phương pháp Koden kiểm tra độ thẳng đứng hố khoan kết hợp kiểm tra hình dạng hang caster đồng thời để biết chính xác vị trí của hang Cách khắc phục: Sử dụng ống vách để lại được đưa xuống cùng với lồng thép để chắn bê tông tràn vào hang caster, nếu thể tích hang lớn ảnh hưởng đến độ tràn của bê tông sang các vị trí của những hố khoan bên cạnh( ống vách để lại có chiều dài lớn hơn chiều dài hang caster và hai đầu ống vách được đặt vào lớp địa chất ổn định) Trong trường hợp caster nhỏ có thể đổ bê tông lấp đầy hang nhưng cần chú ý công tác đo độ dâng bê tông và tính toán việc cắt ống đổ hợp lý 1.7.Nghiêng lệch hố khoan trong quá trình khoan a) Nguyên nhân Có thể do có tảng đá mồ côi, cọc gỗ… làm cho cần khoan lệch qua 1 bên Nếu khoan liên tục như thế làm cho lệch hố khoan Độ nghiêng cọc khoan nhồi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố từ khi bắt đầu thi công đến khi kết thúc công tác khoan cọc b) Biện pháp xử lý b.1 Trong giai đoạn hạ ống vách (Casing) Trang 4 - Kiểm tra bằng thước Nivo, máy thủy bình, toàn đạc… b.2 Trong giai đoạn khoan: - Độ nghiêng của cần khoan, đầu bò… cái này chỉ có ở một số thiết bị như là máy khoan cần Riêng máy khoan RCD do đặc thù trong quá trình khoan sẽ đi thẳng từ trên xuống tới đáy hố khoan, và các đoạn ống khoan được nối với nhau bằng bulon, mặt bích được gia công trước nhằm tránh hiện tượng cong vênh khi lắp ráp lại với nhau Vì vậy chỉ cần kiểm tra đo nghiêng của giàn khoan và ống khoan bằng thước Nivo sẽ có thể khống chế độ nghiêng trong quá trình khoan b.3 Sau khi khoan xong: kiểm tra bằng máy Koden, loại này hiện đang rất phổ biến tại Việt nam vì nhanh và chính xác Tóm lại: Kiểm tra độ nghiêng cọc sau khi khoan thì dùng Koden Còn muốn hạn chế nó thì phải có thiết bị khoan và quy trình kiểm tra nghiêm ngặt 1.8.Sự cố không hạ được lồng thép a) Nguyên nhân Do lỗ khoan không đảm bảo đúng đường kính khoan, hoặc do độ nghiêng lỗ khoan quá mức cho phép Do công tác gia lồng thép không đảm bảo đúng kích thước theo thiết kế Do địa chất thay đổi làm cho đường kính hố khoan bị thu hẹp hoặc có chướng ngại vật ngang hông b) Biện pháp xử lý Kiểm tra sửa chữa lại đường kính lưỡi khoan Tăng cường kiểm tra công tác gia công lồng thép Kiểm tra và vo lại lỗ khoan trước khi hạ lồng thép 1.9 Sự cố rơi lồng thép: a) Nguyên nhân Do quá trình lắp dựng lồng thép không đảm bảo, vị trí các mối nối không đúng, liên kết không đủ lực… Do các mối hàn neo lồng thép vào ống vách không đúng tiêu chuẩn Do trọng lượng của lồng thép quá lớn so với khả năng chịu lực của thép treo lồng b) Biện pháp xử lý Giám sát chặt chẽ quá trình lắp đặt, gia công lồng thép Trường hợp trọng lượng lồng thép quá lớn cần phải tính toán lại khả năng chịu lực của thép treo lồng (số lượng, đường kính…) trước khi tiến hành treo lồng thép vào bát treo lồng Trang 5 1.10 Sự cố hư hỏng lồng thép trong quá trình cẩu hạ: a) Nguyên nhân Do công tác cẩu lồng thép không đảm bảo đúng quy cách Do lồng thép gia công không đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, các mối nối thép không đảm bảo đủ độ chặt Do lồng thép bị biến dạng trong bãi tập kết do bị chất chồng b) Biện pháp xử lý Giám sát chặt chẽ quá trình lắp đặt, gia công lồng thép Khi cẩu nâng lồng thép lắp đặt vào hố khoan phải sử dụng cả hai tời để cẩu (tời đơn và tời tứ) Bãi tập kết lồng thép phải đủ rộng, và số lượng lồng thép gia công đảm bảo phù hợp với tiến độ thi công cọc, nhằm tránh hiện tượng ứ đọng quá nhiều lồng đã gia công trên công trường 1.11 Sự cố bị trồi lồng thép trong lúc đổ bê tông a) Nguyên nhân Trồi lồng thép trong khi đổ bê tông là do lực đẩy động của bê tông Đây là là nguyên nhân nhân chính gây ra sự cố trồi lồng thép, lực đẩy động bê tông xuất hiện ở đáy lỗ khoan khi bê tông rơi từ miệng ống xuống (thế năng chuyển thành động năng ) Chiều cao rơi bê tông càng lớn, tốc độ đổ bê tông càng nhanh thì lực đẩy động càng lớn Lồng thép sẽ không bị trồi nếu lực đẩy động nhỏ hơn trọng lượng lồng thép Quá trình đổ bê tông để ngậm ống quá dài tạo áp lực đẩy ngược lồng thép lên b) Biện pháp xử lý Vì vậy có thể giảm thiểu sự trồi lồng thép nếu hạn chế tối đa chiều cao rơi bê tông và tốc độ đổ bê tông Chiều cao này có thể khống chế căn cứ vào trọng lượng lồng thép Mặt khác có thể coi bê tông rơi xuống đáy lỗ khoan là trên nền đàn hồi, vì vậy việc giảm thiểu tốc độ đổ bê tông sẽ làm giảm thiểu phản lực đẩy ở đáy lỗ khoan Kiểm tra quá trình cắt ống đổ bê tông, đảm bảo ống đổ ngậm trong bê tông không quá 6m 1.12 Tắc ống khi đổ bê tông a) Nguyên nhân: Do ống đổ bị bón bê tông vì vệ sinh ống không kỹ Do quả cầu xốp quá lớn Do ống đổ bê tông không kín gây ra hiện tượng mất nước xi măng Do độ sụt bê tông không đạt quá khô hoặc quá nhão Trang 6 b) Biện pháp xử lý Phải kiểm tra vệ sinh ống đổ sau khi đổ xong và trước khi đổ bê tông thật sạch Quả cầu làm bằng xốp phải đúng chuẩn không được lớn quá hay nhỏ quá Các mối nối ren của ống đổ phải vặn khít và phải tra mỡ bò trước khi ráp ống Tất cả các xe bê tông trước khi vào vị trí xả bê tông phải tuyệt đối kiểm tra độ sụt và thời gian vận chuyển Trong trường hợp đổ bê tông bị tắc ống thì phải xem xét thời điểm đó là mới đang cắt cầu hay đang đổ và chiều sâu cọc còn lại là bao nhiêu mới có phương án xử lý hiệu quả được Nếu đang cắt cầu mà bị tắc thì có thể dùng cẩu kéo lên và thả vào bàn đổ để mục thay đổi gia tốc làm bê tông thoát qua đoạn ống bị tắc Nếu không được thì cắt toàn bộ ống đổ lắp lại và đổ cắt cầu lại từ đầu Nếu bị tắc ống trong khi đang đổ thì phải đo chiều sâu cọc cẩn thận và cắt hết toàn bộ ống lắp lại nhưng đến chiều sâu đo được cắt cầu lại , khi cắt cầu xong thì phải lắp thêm từ 2 đến 3 m ống đổ dìm xuống và đổ bê tông tiếp theo đến cao độ dừng 1.13 Sự cố rút ống vách kéo theo cả bê tông cọc mới đổ a) Nguyên nhân Do ống vách bị biến dạng Do ống vách không được vệ sinh sạch sau khi đổ bê tông trước đó Do tương tác giữa bê tông và dung dịch polymer làm bê tông bề mặt cọc bị b) Biện pháp xử lý Kiểm tra chặt chẽ chất lượng bê tông trước khi tiến hành công tác đổ bê tông Chỉnh sửa, kiểm tra lại ống vách trước khi hạ vách, khoan cọc Tiến hành vệ sinh sạch sẽ ống vách sau khi đổ bê tông xong, tránh để bê tông bám dính lại thành ống vách Cao độ dừng bê tông phải đảm bảo cao hơn cao độ dừng thiết kế (từ 0,5 đến 1m) nhằm đẩy được lượng bùn đất và dung dịch polymer, bê tông chất lượng xấu, bị mất độ sụt do tương tác với polymer ra vị trí đầu cọc 1.14 Sự cố không rút được casing, hư hỏng ống siêu âm a) Nguyên nhân Do sử dụng khoan RDC nên chiều dài vách chỉ 4.5 ÷ 6m, vì vậy việc rút vách nằm trong năng lực của các loại cẩu có tải trọng nặng 50 tấn tại công trường Do điều kiện đất (chủ yếu là tầng cát, sét…) Lực ma sát giữa ống chống với đất ở xung quanh lớn hơn lực nhổ lên ( lực nhổ và lực rung) hoặc khả năng cẩu lên của thiết bị làm lỗ không đủ Trong tầng cát thì sự cố kẹp ống thường xảy ra, do ảnh hưởng của Trang 7 nước ngầm khá lớn, ngoài ra còn do ảnh hưởng của mật độ cát với việc cát cố kết lại dưới tác dụng của lực rung Còn trong tầng sét, do lực dính tương đối lớn hoặc do tồn tại đất sét nở v.v Ống vách hoặc thiết bị tạo lỗ nghiêng lệch nên thiết bị nhổ ống vách không phát huy hết được năng lực Ống vách bị cong vênh nên làm tăng lực ma sát giữa ống vách với tầng đất Thời gian giữa hai lần lắc ống dài quá cũng làm cho khó rút ống đặc biệt là khi ống vách đã xuyên vào tầng chịu lực Bê tông đổ một lượng quá lớn mới rút ống vách hoặc đổ bê tông có độ sụt quá thấp làm tăng ma sát giữa ống vách và bê tông Có thể do quá trình thi công lâu quá, máy móc đi lại xung quanh, làm cho đất lèn chặt và ép thành ống vách chặt lại nên không rút ra được b) Biện pháp xử lý Chọn phương pháp thi công và thiết bị thi công đảm bảo năng lực thiết bị đủ đáp ứng nhu cầu cho công nghệ khoan cọc Trước khi lắc ống lợi dụng van chuyển thao tác, lúc lắc với một góc độ nhỏ làm cho lực cản giảm đi, để cho nó từ từ trở lại trạng thái bình thường rồi lại nhổ lên, và phải đảm bảo hướng nhổ lên của máy trùng với hướng nhổ lên của ống Nếu ống bị nghiêng lệch thì phải sửa đổi thế máy cho chuẩn Trường hợp ống vách bị cong vênh, cần sửa chữa lại trước khi tiến hành khoan hạ ống vách Trang 8 ... cơi, cọc gỗ… làm cho cần khoan lệch qua bên Nếu khoan liên tục làm cho lệch hố khoan Độ nghiêng cọc khoan nhồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố từ bắt đầu thi công đến kết thúc công tác khoan cọc b) Biện. .. ống vách chặt lại nên không rút b) Biện pháp xử lý Chọn phương pháp thi công thi? ??t bị thi công đảm bảo lực thi? ??t bị đủ đáp ứng nhu cầu cho công nghệ khoan cọc Trước lắc ống lợi dụng van chuyển... máy khoan cần để khoan qua lớp sét cứng + Nếu tất phương án khơng khắc phục tạm dừng thi công, báo cáo thi? ??t kế, chờ ý kiến thi? ??t kế Nếu gặp đá lịng đất trình tự khắc phục sau: + Tùy thuộc vào