Biện pháp tổ chức thi công Biện pháp kỹ thuật thi công Thi công cọc khoan nhồi Thi công tường barrette trong đất Công tác thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi và cọc barrette Thi công tầng ngầm theo phương pháp top down Biện pháp thi công bê tông cốt thép đổ tại chỗ Công tác trắc đạt đào đất chống thấm Biện pháp an toàn trong thi công Biện pháp đảm bảo chất lượng
CÁC BIỆN PHÁP THI CÔNG THI CÔNG TƯỜNG BARRETTE TRONG ĐẤT TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC CƠNG NGHỆ Các bước công nghệ thi công tường Barrette tương tự thi cơng cọc khoan nhồi, cần tn thủ trình tự sau: 1.1 Đào hố cho panen (barrrette) - Bước 1: Dùng gầu đào thích hợp đào phần hố đến chiều sâu thiết kế Chú y đào đến đâu phải kịp thời cung cấp dung dịch bentonite đến đó, cho đầy hố đào để giữ cho thành hố đào khỏi bị sụt lở - Bước 2: Đào phần hố bên cạnh, cách phần hố dải đất Làm vậy, để cung cấp dung dịch bentonite vào hố không làm sụt lở thành hố cũ - Bước 3: Đào nốt phần đất lại (đào dung dịch bentonite) để hoàn thành hố cho panen theo thiết kế 1.2 Hạ lồng cốt thép, đặt gioăng chống thấm đổ bê tông cho panen (barrette) - Bước 4: Hạ lồng cốt thép vào hố đào sẵn, dung dịch bentonite Sau đặt gioăng chống thấm ( Nhờ có gá lắp thép chuyên dụng) vào vị trí - Bước 5: Đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng, thu hồi dung dịch bentonite trạm xử lí Ống đổ bê tơng phải ln ln chìm bê tông tươi đoạn khoảng 3m để tránh cho bê tơng bị phân tầng, bị rỗ - Bước 6: Hồn thành đổ bê tơng cho tồn panen (barrrette) thứ 1.3 Đào hố cho panen (barrrette) tháo gá lắp gioăng chống thấm - Bước 7: Đào phần hố sâu đến cốt thiết kế đáy panen (đào dung dịch bentonite) Phải đào cách panen (sau bê tơng panen ninh kết giờ) dải đất - Bước 8: Đào tiếp đến sát panen số - Bước 9: Gỡ ghá lắp gioăng chống thấm gầu đào khỏi cạnh panen số 1, gioăng chống thấm nằm chỗ tiếp giáp panen 1.4 Hạ lồng cốt thép, đặt gioăng chống thấm đổ bê tông cho panen (barrette) thứ hai - Bước 10: Hạ lồng cốt thép vào hố đào chứa đầy dung dịch bentonite Đặt toàn ghá gioăng chống thấm vào vị trí HỒ SƠ DỰ THẦU 1/51 - Bước 11: Đổ bê tông cho panen (barrette) thứ hai phương pháp vữa dâng panen số - Bước 12: Tiếp tục đào hố cho panen thứ ba phía bên panen số Thực việc hạ lồng cốt thép, đặt ghá với gioăng chống thấm đổ bê tông cho panen thứ giống thực cho panen trước Tiếp tục theo qui trình thi cơng để hoàn thành toàn tường theo thiết kế SỰ KHÁC NHAU VỀ BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐỐI VỚI CỌC KHOAN NHỒI 2.1 Công tác chuẩn bị - Ở phần khoan cọc nhồi cần định vị tim cọc bắt đầu tiến hành khoan hạ vách tạm - Phần thi công tường đất: trước tiến hành đào phải định vị thi công đường dẫn bê tơng, sau tiến hành đào 2.2 Công tác đào - Cọc khoan nhồi: lấy đất phương pháp khoan xoay dùng gầu thùng (gầu khoan tròn) - Tường đất: lấy đất phương pháp đào dùng gầu ngoạm (gầu chữ nhật) Gầu đưa xuống hố theo cần khoan, lấy đất phương pháp cưỡng 2.3 Công tác bê tông - Thi công cọc khoan nhồi thường dùng ống Tremie - Tường đất đổ bê tông có lúc phải dùng tới hai ống Tremie đặc thù hình dạng đoạn tường (có cạnh dài đoạn tường cần đổ bê tông lên đến 10m nữa) - Trước đổ bê tông đoạn tường cần phải lắp ván khn tường để thi cơng hồn chỉnh đoạn - Khi đào xong đoạn tường tháo ván khuôn để thi công đoạn 2.4 Công tác chống thấm Khi thi công tường đất cơng tác chống thấm vơ quan trọng Các đoạn tường thi công thời điểm khác phải liên kết chống thấm gioăng cao su, gọi ngăn nước HỒ SƠ DỰ THẦU 2/51 PHẦN 3: CƠNG TÁC THÍ NGHIỆM KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG CỌC NHỒI VÀ CỌC BARRETTE Có phương pháp thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc, là: Thí nghiệm nén tĩnh cọc, phương pháp siêu âm, thí nghiệm gia tải hộp OSTERBERG I THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC Các quy trình quy phạm liên quan: TCXD 196-1997; 20TCVN 88-80; ASTM D 1143-81 Phương pháp thí nghiệm 1.1 Mục đích Thí nghiệm né tĩnh cọc mơ trình làm việc cọc tác dụng tải trọng thẳng đứng cơng trình, nhằm để đánh giá khả mang tải cọc thông qua mối quan hệ độ lún - tải trọng thu q trình thí nghiệm 1.2 Phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm thực nghiệm theo phương pháp gia tải tĩnh cấp lên cọc theo phương dọc trục Trong thí nghiệm nén tĩnh cọc theo phương pháp gia tải tĩnh cấp lên cọc theo phương pháp dọc trục, tải trọng tác dụng lên đầu cọc theo cấp tăng dần đạt tới tải thí nghiệm lớn theo yêu cầu thiết kế tạo kích thuỷ lực với dàn đối trọng hệ neo làm điểm tựa phản lực Hệ dàn đối trọng neo phải đủ lớn để chịu giá trị tải trọng thí nghiệm tác dụng lên đầu cọc cách an tồn Thơng thường, trọng lượng dàn đối trọng tổng lực nhổ hệ neo phải 1,1 – 1,2 lần tải trọng lớn dự kiến tác dụng lên đầu cọc Các số đo độ lún đầu cọc phải đọc ghi khoảng thời gian hợp lý cho cấp tải tác dụng Các cấp tải sau áp dụng độ lún đầu cọc cấp áp lực trước ổn định dược xem ổn định Độ lún đầu cọc đo đồng hồ độ xác tới 0,01mm phải đặt hệ giá ổn định khơng thay đổi vị trí q trình thí nghiệm 1.3 Thiết bị thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm bao gồm thiết bị tạo áp, dụng cụ đo chuyển vị dàn chất tải 1.3.1 Thiết bị tạo áp Gồm kích máy bơm thuỷ lực Kích máy bơm thuỷ lực nối với thành hệ tạo áp Tổng cơng suất kích hệ kích máy bơm thuỷ lực dùng để tạo áp đầu cọc thường phải lần tải thí nghiệm lớn Khi sử dụng hệ gồm nhiều kích, thành phần phải loại đồng HỒ SƠ DỰ THẦU 3/51 1.3.2 Dụng cụ đo chuyển vị Dụng cụ đo chuyển vị đồng hồ đo chuyển vị tới 50mm với độ xác tới 0,01mm Số lượng đồng hồ đo chuyển vị phải vừa đủ để theo dõi toàn cảnh độ lún đầu cọc đặt hai bên đối xứng qua tâm đầu cọc Giá đặt đồng hồ cố định hai thành đỡ đảm bảo khơng thay đổi vị trí suốt q trình thí nghiệm 1.3.3 Dàn chất tải Dàn chất tải hệ dàn thép xếp tạo nên bề mặt phẳng cân xứng cọc thí nghiệm Các dầm thép đặt cân hai gối tựa song song cách cọc thí nghiệm khoảng cách 2m so với tâm cọc Trên mặt phẳng dầm khối đối trọng bê tơng Trọng lượng hữu ích tồn dàn chất tải đầu cọc phải 1,1 lần cấp tải dự định gia tải lên điểm tựa tiếp nhận tải trọng đặt đầm Dầm điểm tựa trực tiếp nhận tải trọng kích tạo truyền lên hệ đối trọng phản lực lại đầu cọc Tuỳ theo giá trị tải trọng thí nghiệm lớn nhất, số lượng kích thước dầm đầm phụ khác miền đảm bảo an toàn phương diện sức bền vật liệu Hai gối tựa cho hai đầu dàn chất tải phải có diện tích đáy đủ lớn để phân phối tải trọng áp lực tác đụng lên đất đáy gối tựa phải đủ nhỏ để tránh lúc nghiêng, lúc nhiều, lún trồi ảnh hưởng đến kết đo đỡ đồng hồ bị chuyển vị khơng đảm bảo điều kiện an tồn cho thí nghiệm Trong trường hợp cần thiết, đất đáy gối tựa phải gia cường chống lún, ví dụ đệm cát cần thiết cọc 1.4 Quy trình thí nghiệm Quy trình thí nghiệm quy định trình giảm tải đo độ lún * Tải thí nghiệm lớn nhất: Tải thí nghiệm lớn Thiết kế quy định, thường gấp 1,5-2 lần tải thiết kế cho cọc làm việc tới 3-3,5 lần cho cọc thử tới phá hoại * Quy trình tăng giảm tải: Tải trọng tác dụng lên đầu cọc theo cấp tương ứng với % tải trọng thiết kế Các cấp tải sau áp dụng độ lún đầu cọc xem ổn định cấp tải trước Thí nghiệm tiến hành theo một, hai nhiều chu kỳ tuỳ theo ý đồ thiết kế Ví dụ thơng thường cho thí nghiệm tới tải trọng đến 200% tải thiết kế sau, cọc khoan nhồi: Chu kỳ 1: - Gia tải: 0% 25% 50% 75% 100% - Giảm tải: 100% 75% 50% 25% 0% HỒ SƠ DỰ THẦU 4/51 Chu kỳ 2: - Gia tải: 0% 50% 100% 125% 150% 175% 200% - Giảm tải: 200% 150% 100% 50% 0% Cấp tải trọng thường có giá trị khoảng 10 - 30% tải trọng thiết kế * Quy trình đo đạc: Độ lún đầu cọc phải đọc ghi trước sau tác dụng tải trọng sau khoảng thời gian hợp lý để theo rõi tồn trình lún đầu cọc theo thời giam ổn định lún Các cấp tải sau gia thêm độ lún đầu cọc cấp tải trước xem ổn định, thường không 0,25mm/1 0,1mm/giờ thời gian dài cho cấp tải không Bảng sau cho ví dụ quy trình thí nghiệm Quy trình thí nghiệm cọc phá hoại (tới 300%TTK) Tải trọng (% TK) 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 260 270 280 290 300 250 200 150 100 50 Thời gian giữ tải ngắn nhất, ph 60 60 60 60 60 60 60 360 60 60 60 60 60 60 360 30 30 30 30 30 60 Khoảng thời gian đọc, ghi số liệu, ph 0-5-10-30-45-60 nt nt nt nt nt nt 0-5-10-20-30-45-60- -360 0-5-10-20-30-45-60 Nt nt nt nt nt 0-5-10-20-30-45-60- -360 0-5-10-20-30-45-60 nt nt nt nt 0-5-10-20-30-45-60 Trước lắp đặt thiết bị thí nghiệm, đầu cọc phải vệ sinh gia cường đủ độ bền, độ phẳng bề mặt cọc phải đảm bảo nằm ngang thước nivo Phía HỒ SƠ DỰ THẦU 5/51 bề mặt cọc phải đặt đệm thép đủ dày (cỡ 10 cm) đảm bảo phân phối lực đồng khắp bề mặt cọc * Quy định phá hoại cọc: Cọc thí nghiệm xem hỏng, bị phá hoại quan sát thấy dấu hiệu sau: - Vật liệu hỏng bị phá hoại - Đầu cọc bị lún tăng tiến áp lực đầu cọc đạt giữ ổn định - Độ lún đầu cọc đạt tới giá trị thiết kế quy định, ví dụ, cọc khoan nhồi, cọc xem hỏng tải trọng thí nghiệm 200% tải thiết kế, độ lún đầu cọc vượt vị trí số 2% đường kính cọc (2 cm cho cọc 1000mm 1.6mm cho cọc 800mm) độ lún dư giảm tải vượt 8mm 1.5 Báo cáo kết Kết thí nghiệm thành lập báo cáo gồm gồm hai phần thuyết minh phụ lục Thuyết minh cho thơng tin cọc thí nghiệm, kết luận, kiến nghị sử dụng sức mạnh tải cọc Phụ lục cho chi tiết toàn kết đo đồ thị quan hệ - Đồ thị tải trọng - Độ lún - Đồ thị lún - Thời gian - Đồ thị tải trọng - Độ lún - Thời gian II PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM Nguyên lý thiết bị Phương pháp siêu âm xác định tính tồn khối cọc dựa đặc điểm q trình truyền sóng siêu âm vật liệu bê tơng Sóng siêu âm truyền từ đầu phát qua vật liệu cọc đến đầu thu Đặc tính vật liệu ảnh hưởng đến tín hiệu thu máy đo Trong thí nghiệm siêu âm, hai đầu thu, phát sóng siêu âm thải xuống đáy ống đặt sẵn lịng cọc trước đổ bê tơng (hai đầu đo phải cao độ) Cả đầu thu phát kéo lên với vận tốc đặt trước phù hợp với chiều dài cọc khả máy đo Trong trình đầu đo định chuyển lên đỉnh tín hiệu hiển thị hình ghi lại thành file dạng số lưu giữ thiết bị đo Tính kỹ thuật Bộ thiết bị siêu âm gồm phận sau: * Máy đo: Là máy tính tổ hợp với phần điều khiển thiết bị chức điều khiển trình đo, lưu giữ số liệu * Bộ phận đo chiều dài: Đo chiều dài kiểm tra, kiểm soát tốc độ kéo đầu đo HỒ SƠ DỰ THẦU 6/51 * Cuộn dây: Dài tới 100m, đầu nối với dây đo, đầu nối với đầu đo, truyền nhận tín hiệu máy đo đầu đo * Dầu đo: đầu phát phát xung siêu âm có tần số 60 - 100KHz Các thiết bị siêu âm cho phép đo cọc có đường kính tới 2,5m Tần số tín hiệu từ 250MHz Tần số đo từ - 5cm/lần đo Tần số phát xung 12 - 20 Hz C¸p cấp điện cho đầu đo Đ o chiều dài siêu âm Hiển thịtín hiệu đo Ghi kết đo ống siêu âm chứa đầy nư c Cấu kiện móng BTCT Đ ầu thu Đ ầu phát Nguyên lý đo siêu âm cọc Quy trỡnh thớ nghim Trc tiến hành thí nghiệm đo siêu âm kiểm tra chất lượng cọc trường nhà thầu chuyển cho đơn vị thí nghiệm tài liệu liên quan số lượng cọc thí nghiệm, mặt cọc thí nghiệm số liệu cọc thí nghiệm, đặc biệt số liệu cao độ ống siêu âm cọc Nhà thầu tạo điều kiện thuận lợi cho đơn vị thí nghiệm tiếp cận trường thực thí nghiệm Nhà thầu có trách nhiệm mời đơn vị liên quan tư vấn, chủ đầu tư chứng kiến thí nghiệm Q trình thí nghiệm siêu âm cụ thể sau: + Đánh số ống siêu âm mặt đất (cọc sâu bên dưới) theo quy tắc Đo khoảng cách ống siêu âm Trước đo phải khẳng định ống siêu âm chứa đầy nước không bị tắc + Đưa đầu đo vào bên ống thả xuống tận đáy Căn chỉnh đầu đo vị trí bê tơng tốt cho tín hiệu thu chuẩn + Quá trình đo bắt đầu đồng thời kéo hai dầu đo từ đáy ống siêu âm lên kết thúc hai đầu đo lên đến đỉnh Trong kéo đầu đo lên phải liên tục cấp nước vào ống siêu âm Số liệu đo lưu giữ lại máy đo Nếu nghi ngờ có khuyết tật trinh đo lặp lại với thang đo khác Lặp lại HỒ SƠ DỰ THẦU 7/51 trình đo cho cặp ống siêu âm (mặt cắt siêu âm) khác Thí nghiệm cho cọc kết thúc đo siêu âm cho tất mặt cắt hoàn tất Kết thí nghiệm đơn vị thí nghiệm đánh giá sơ trường phân tích phịng lập báo cáo thức Kết thí nghiệm Tín hiệu siêu âm nhận hình máy đo Mỗi vị trí chiều sâu siêu âm cho tín hiệu siêu âm định Thơng thường bê tơng tốt cho tín hiệu siêu âm có biên độ cao đồng đều, bê tơng xấu cho tín hiệu yếu Tại độ sâu máy đo thu nhận tín hiệu tập hợp tín hiệu theo chiều sâu cho hình ảnh phổ siêu âm học Hình ảnh phổ siêu âm cọc cho phép đánh giá định tính chất lượng bê tông cọc thiết bị siêu âm phải có phần mềm xử lý số liệu để đưa thông số cụ thể thời gian vận tốc truyền song âm vật liệu cọc Vận tốc truyền sóng khoảng 3000 - 5000m/s biểu bê tông tốt đồng Tại vị trí có suy giảm 20% vận tốc truyền sóng vận tốc truyền sóng giảm 3000m/s biểu bê tơng khuyết tật III THÍ NGHIỆM GIA TẢI BẰNG HỘP OSTERBERG Mở đầu Thí nghiệm hộ Osterberg có số ưu điểm sau: - Có thể thí nghiệm đến tải trọng lớn mà khơng địi hỏi phải sử dụng đối neo: Đến thí nghiệm cọc đường kính tới 3m tải trọng nén 15.000 thực phương pháp - Cho phép xác định riêng rẽ thành phần sức chịu tải mũi cọc ma sát bên Các quan hệ tải trọng lên mũi cọc - chuyển vị ma sát bên - chuyển vị xác định từ kết thí nghiệm; Phương pháp hộp Osterberg có số nhượng điểm sau: - Khơng thu hồi kích sau hồn thành thí nghiệm; - Cơng tác lắp đặt thiết bị thí nghiệm phức tạp, phải chuyên gia có kinh nghiệm thực - Thời gian lắp đặt thiết bị thí nghiệm lâu, ảnh hưởng đến chất lượng thi công cọc khoan nhồi; - Sau kết thúc thí nghiệm, chất lượng bơm phun lấp đầy lịng kích khoảng trống cọc hình thành thí nghiệm có ảnh hưởng lớn đến thành phẩm sức chịu tải mũi cọc (trường hợp cọc sử dụng cho cơng trình) Bố trí lắp đặt thiết bị thí nghiệm HỒ SƠ DỰ THẦU 8/51 2.1 Thiết bị thí nghiệm Để thực thí nghiệm, kích thuỷ lực tải trọng lớn hạ xuống mũi cọc khu vực gần mũi cọc với số dụng cụ phục vụ đo chuyền vị cọc Trong thí nghiệm, kích có nhiệm vụ tạo lực tác dụng đồng thời lên phần cọc nằm phía phía vị trí đặt kích Hệ kích thuỷ lực bao gồm nhiều kích, tuỳ theo tải trọng thí nghiệm kích thước thiết diện cọc Các thí nghiệm thường có hành trình tối đa 15 cm Đối với cọc khoan nhồi, kích gá vào lồng thép hạ xuống lỗ khoan trước đổ bê tông Ống dẫn dung dịch thuỷ lực (chung cho hệ kích) nối từ kích lên đến mặt đất phục vụ cho việc gia tải thí nghiệm Th í c theo dõi Dầm phụ A B LVDT Máy tính xách tay LVDT nén so vớ i đầu cọc Bộ thu số liệu LVWDT gắn vào đáy C Chốt truyền E F D Đ ồng hồ áp lực bơm thuỷ lực Ghi chú: TOS (LVDT) +Chính xác đến 0,025mm +Đ o chuyển vịlên đầu barrette BP (LVWDT) +Chính xác đến 0,01mm +Cân hiệu chuyển vịnở O-cell biến ng nén ''thanh truyền'' nén COMP COMP (LVDT) +Chính xác đến 0,025mm +Đ o biến ng nén barrette từ thép O-cell đến đầu cọc Đ ờng dẫn áp lực Thư c theo dõi/Ngắm điện tử +Đ ể đo chuyển vịcó thể dầm phụ ''thanh truyền" BP gắn vào đáy kích O-cell thép dày 50mm Sơđồ thínghiệm cú th quan trc chuyn v trí phần cọc nằm phía phía vị trí đặt kích, số dẫn gắn vào hai thép nằm kích nối lên đỉnh cọc Các có cấu tạo tương tự cần xuyên tĩnh với lớp áo HỒ SƠ DỰ THẦU 9/51 lõi thép, áo gắn với bê tông cọc lõi thép chuyển dịch tự Khi cọc chịu tải biến dạng, chuyển vị độ sâu khác xác định theo chuyển vị truyền Quan hệ tải trọng - chuyển vị cho thành phần sức chịu tải mũi cọc xác định từ kết đo lực kích thích chuyển vị phía kích Từ lực kích chuyển vị phía kích xây dựng quan hệ ma sát bên - chuyển vị Ngồi kích dụng cụ đo chuyển vị, số ống bơm vừa lắp đặt trước đổ bê tông Thông qua ống này, khe hở phát sinh phạm vi thân kích thí nghiệm bơm vừa lấp đầy sau kết thúc thí nghiệm 2.2 Lựa chọn độ sâu đặt kích Độ sâu đặt kích lợp lý cho phép tận dụng tối đa khả kích tăng hiệu thí nghiệm Dưới trường hợp đặt kích phổ biến thực tế: Hép osterberg 3a 3b Ý nghĩa vị trí đặt kích hiệu thí nghiệm sau: a Hình 3a thể trường hợp thường gặp thực tế, kích đặt đáy hố khoan Trong trường hợp trước đặt kích người ta thường đổ lượng nhỏ bê tông xuống đáy 2a hố khoan để tạo bề mặt tiếp xúc tốt kích đất nến Vị trí đặt kích lựa chọn khi: - Ma sát sức kháng mũi cọc có giá trị tương đương - Sức kháng mũi cọc lớn nhiều so với ma sát bên, thí nghiệm chủ yếu quan tâm đến việc xác định thành phần ma sát bên b Hình 3b mơ tả trường hợp sử dụng hệ kích đặt độ sâu khác để thí nghiệm Với cách bố trí xác định: - Ma sát bên lớp đất nằm hệ kích thứ - Ma sát bên lớp đất nằm hệ kích - Sức kháng mũi cọc Gia tải cọc HỒ SƠ DỰ THẦU 10/51