công nghệ kỹ thuật đóng cọc

9Nếu không dùng cọc đệm mμ đầu cọc nằm sâu dưới mặt đất thì phải cưa phá đầu cọc quá dμi, gây lãng phí.o Tuỳỳ theo kích thước hố móng, địa chất xung quanh móng, có thể chọn 1 trong các

Công nghệ vμ kỹ thuật

đóng cọc

1 công nghệ đóng cọc:

ƒ Đóng cọc ở nơi không có nước mặt:

™ Đóng cọc trên mặt đất

trước khi đμo hố móng:

o Trong trường hợp nμy, đầu cọc

được đóng chìm sâu dưới mặt đất

Do đó khi hạ cọc đến sát mặt đất, phải dùng thêm cọc đệm vμ đóng tới khi đạt yêu cầu thiết kế

Cọc đệm được rút lên vμ dùng chocác cọc sau

2

5 1

3

o Khi di chuyển giá búa để đóng cọc hμng sau chỉ cần bẩy dần đường ray lùi về phía sau 1

đoạn bằng khoảng cách 2 hμng cọc Để đường ray di chuyển với cự ly ngắn nhất vμ số lần ít nhất, có thể sử dụng giá búa quay được 360o

o Sau khi đóng cọc, tiến hμnh đμo móng, gia cốvách đμo, bơm húút nước, đập đầu cọc, đặt cốt

thép vμ đúc bệ móng

o -u nhược điểm:

9Không cần dựựng giμn giáo cho giá búa.

9Giảm đáng kểể thời gian hút nước hố móng.

9Vì quá trình đóng cọc trên mặt đất nên điều kiện an toμn lao động được thuận lợi, giảm giá thμnh xây dựng

9Nếu không dùng cọc đệm mμ đầu cọc nằm sâu dưới mặt đất thì phải cưa phá đầu cọc quá dμi, gây lãng phí.

o Tuỳỳ theo kích thước hố móng, địa chất xung

quanh móng, có thể chọn 1 trong các biện pháp sau đây:

9Đưa giá búa vμo lμm việc trong hố móng:

ắSau khi san phẳng hố đμo, chuyển các

bộ phận giá búa vμ lắp nó ngay trong hốmóng

ắTrong trường hợp nμy, kích thước hố

móng phải mở rộng đủ cho giá búa đóng

được tất cả các cọc

ắBiện pháp nμy thích dụng cho các loại móng có kích thước lớn, không gặp nước ngầm; ít sử dụng trong móng cầu nhưng

được sử dụng nhiều trong xây dựng nhμdân dụng vμ công nghiệp

9Giá búa lμm việc trên giμn giáo:

ắKết hợp với công tác đμo đất vμ chống vách gia cốố hố móng, có thể dựng 1 sμn

đạo có giμn giáo chống đỡ vμ cao bằng mặt đất xung quanh:

thời gian vμ khó đạt đ−ợc năng

suất cao → chỉ dùng khi giμn giáo

đ−ợc tháo lắp nhanh vμ có thể thu hồi toμn bộ đểdùng cho các lần sau

2 3

1

¾NÕu mãng hÑp, cã thÓ trùc tiÕp b¾c sμn nhÞp ng¾n qua hè ®μo Nã cã thÓ tùa trªn

bê hay trªn vßng v©y

2 3

1

4

9Giá búa lμm việc trên cầu di động:

lớn.

9Đóng cọc dùng cần trục vμ cột dẫn hoặc khung dẫn cọc:

ắTrường hợp đơngiản vμ hiệu quả nhất lμ dùng

-Xỏ 4 cọọc vμo 4 ô góc của khung vμ đóng tới cao

độ thiết kế

-Cố định khung tựa vμo 4 cọc vừa đóng, tiếp tục

dùng cần trục xỏ các cọc vμo các ô quy định; sau

đó cẩu búa đặt vμo từng cọc vμ hạ cọc đến mặt trên khung

-Dùng cẩu kéo khung ra khỏi hố móng vμ tiếp tục

đóng cọc đến cao độ thiết kế

-Biện pháp nμy không cần đường ray, không cần

bẩy, kích hoặc dùng tời kéo di chuyển; có thể

dùng đμo đất, lắp vòng vây gia cố, lắp dựng ván khuôn, đặt cốt thép, đúc bêtông móng,

nền móng vμ an toμn cho các công trình tạm vìthi công trên nền đắp bão hoμ nước.

™Đóng cọc trên giμn giáo (cầu tạm):

o Giμn giáo lμ 1 loại cầu tạm để vận chuyển cọc, vật tư, thiết bị vμ bố trí đường di chuyển của giábúa

o Cấu tạo gồm:

9Các trụ palê dựng trên

lμ những cọc gỗ hoặc thép

9Trên các trụ palê cóbắc dầm dọc gỗ hoặc thép

để đỡ hệ mặt cầu rộng khoảng 2m

9Hệ mặt cầu có cấu tạo đơn giản gồm ray,

tμ vẹt vμ ván lót cho người đi

9Biện pháp nμy có hiệu quả khi độ sâu mực nước dưới 2m, 1 số trường hợp trên 2m thậm chí 5-6m

9Đóng cọc trên mặtn

nước có thể lợi dụng

những cọc đã đóng

trước lμm móng để

lμm sμn đạo:

ắ Giải pháp nμy sẽ hiệu quả hơn nếu dùnggiá búa đượợc thay thế bằng tổ hợp cần

trục vμ cột dẫn với điều kiện cự ly cọctương đối ngắn, phù hợp với tầm với củacần trục

ắCòn khi dùng giá búa thì chỉ hạn chế giábúa nhẹ để đóng các bố trí theo chiều

ngang trong phạm vi hẹp → áp dụng chotrụ ít cọc, cầu khổ nhỏ, nhiều nhịp ngắn

⇒Nói chung, giải pháp dùng sμn đạo hoặc cầu tạm

có ưu điểm ít phụ thuộc vμo thờithời tiết, mực nước lênxuống, sóng vμ dòng chảy

9Trong thờithời gian búa hoạt động, phương tiện

nổi phải được neo giữ cố định tại địa điểm thicông

o Một số giải pháp đóng cọc trên hệ nổi:

9Đóng cọc trênn phao KC:

ắPhao được di chuyển

bằng tời cáp vμ dây

neo→việc neo giữ mất

nhiều thời gian, năng

suất thấp vì phải di

chuyển hệ phao từ cọcnμy sang cọc khác

ắVận chuyểển cọc cho

giá búa cũng khó khănvì vướng các cọc đã

đóng trước

ắVì phao tương đối nhẹnên rất dễ nghiêng lệch, khó đóng chính xác

9Đóng cọc trênn xμ lan:

ắGiá búa được cố

định tại 1 đầu của xμ lan

ắCọc được dùngb

bởi xμ lan khác.

⇒Hai phương án trên chỉ áp

dụng trong trường hợp chưa

có hoặc không vướng vòng vây

Khi nâng hạ cọc vμ khi búa

hoạt động, hệ nổi dễ chòng chμnh phải dùng đốitrọng

9Đóng cọc trênn xμ lan ghép đôi:

2 Kỹ thuật đóng cọcc:

ƒ Công tác chuchuẩn bị:

™ Cọc được tập kết bên cạnh giá búa với số lượng

tính toán, vận chuyển bằng xe goòng, xμ lan

™ Trước khi dựng cọc vμo giá búa, phải kiểm tra lại

khuyết tật có khả năng xảy ra trong lúc bốc xếp, vận chuyển

™ Để dễ dμng theo dõi cọc khi đóng, cần vạch sơn

trên thân cọc bắt đầu từ mũi cọc cách nhau 1m

đến gần đỉnh cọc cách nhau 50, 20, 10, 5cm

Ngoμi ra còn phải căng dây mực từ mũi đến đỉnhcọc để lấy đường tim trên 2 mặt thân cọc

ƒ Đóng cọc:

™Khi cọc lún xuống 1 đoạn nhất định dưới tác dụngtrọng lượng búa, tiến hμnh chỉnh hướng vμ kiểm

tra vị trí cọc lần cuốối cùng bằng máy trắc đạc

™Khi đóng cọc trong đất yếu, phải giữ cọc bằng

dây thừng chocho đến khi hạ búa thì nới lỏng dần.

™Trong quá trình đóng cọc cần phải theo dõi

thường xuyên:

o Vị trí cọc, nếu phát hiện sai lệch cần điều chỉnhngay

o Tốcc độ lún xuống của cọc phải phù hợp với mặt

cắt địa chất:

9Khi cọc ngừng xuống hoặc giảm lún đột ngột

vμ búa nẩy dội lên thì chứng tỏ gặp chướngngại vật→nếu không vượt qua vật cản cọcc sẽ

gãy→cọc tụt xuống đột ngột vμ trục tim cọc

o Khi di chuyển búúa, phải hạ thấp quả búa vμ móc

chốt cẩn thận

o Luôôn theo dõi hệ thống tời, múp cáp để phát

hiệnn kịp thời trước khi xảy ra sự cố.

o ống dẫn hơi nóng phải bố trí cao, không bị xì, hở

o Lμm việc trên giá búa phải đeo dây an toμn

o Khi búa hoạt động phải cảnh giới, không đượcvμo gần; theo dõi từ xa vạch sơn vμ đường mựctrênn cọc bằng máy.

™Năng suất:

o Phần lớn thờithời gian đều dμnh cho khâu chuẩnn bị,

động tác đóng cọọc trực tiếp chỉ chiếm 20-30%

toμn bộ thời gian → giá búa di chuyển hợp lý

nhất, việc cung ứng vμ định vị cọc nhanh nhất

9Nếu hμng ngoμi cùng lμ hμng cọc xiên thì

đóng hμng cọc thẳng trước rồi nghiêng cầngiá búa để đóng cọc xiên

9Khi đóng cọc trong khung dẫn hướng (khôngdùng giá búa) thì đóng theo trình tự bình

đất sét

™Đóng cọc theo đường xoắn ốc:

o Phương pháp nμy đóng cọc từ giữa theo đườngxoắn ốc ra ngoμi Nếu ngược lại:

9Đất ở giữa sẽẽ bị dồn nén đến mức không thể

hạ được cọc cuối cùng tới cao độ thiết kế

9Giá búa bị cản trở nhiều bởi các cọc đã

o Phương pháp nμy dùng tốt trong đất sét vμ

móng lớn vμ đất được nén chặt đều đặn trênn

toμn bộ diện tích

™Chất lượng đóng cọọc ngoμi yêu cầu phải đóng

đến cao trình thiết kế vμ đạt sức chịu tải còn đòi hỏi cọc không lệch quá nhiều hay bị nứt:

o Nếu cọc bị lệch ởở trong hạng mục lắp ghép sẽgây khó khăn khi lắp ghép phần trên vμ lμm

thay đổi tính chất chịu lực, ảnh hưởng đến chất lượng công trình

o Nếu cọc bị gãy gây nên tổn thất nghiêm trọng

về giá thμnh vμ tiến độ thi công vμ giảm chất l−ợng công trình

o Nếu cọc bêtông bị nứt sẽ bị ăn mòn lμm hỏng bêtông vμ cốt thép lμm giảm tuổi thọ công trình

ắTrong quá trình đóng không kịp thời điều chỉnh.

ắDo thiết bị vμ thao tác xe đối trọng không

đảm bảo cho hệ nổi ổn định

⇒Đây lμ nguyên nhân chủ yếu.

9Biện pháp đề phòng:

ắĐiều chỉnh nhiều lần: từ trước khi hạcọc→khi cọọc hạ tiếp xúc với mặt đất→khi khi

cọc tự hạ xuống→khi tự hạ xuống lần 2.

ắCho cọc xuống từ từ đồng thời di chuyển

xe đối trọng bảo đảm hệ nổi ngang bằng;

xe đối trọng phải đủ trọng lượng vμ điều khiển di chuyển nhanh

minh khi mái dốc 1:1-1:2 nhất định cọc sẽ

bị chạy, mái dốc 1:3-1:4 thì đỡ hơn, mái dốc thoải hơn nữa thì ít ảnh hưởng

ắDo áp lực không đều: vì mái nghiêng lμm

áp lực đất 2 bên cọc khác nhau lμm cọc lệch

ắDo hố móng đμo thμnh bậc thang: khi cọc ở gần chổ bậc thang dễ lμm vỡ đất sinh ra chạy cọc.

9Biện pháp đề phòng:

ắKhi phát hiện cọc bị chạy, trước hết phải xác định độ lệch→định vị lại cho cọc về phía trước bờ vμ đóng cho cọc xuống nhanh

ắNgoμi ra khi đóng có thể cho cọc ngả về phía sau có thể giảm được cọc lệch

o Do đất trượt:

9Nguyên nhân:

ắLý do quan trọng nhất lμ búa chấn động

ảnh hưởng đến đất xung quanh cọc, phạm vi ảnh hưởng đến 30m; đất bị chấn

động lμm giảm cường độ chống cắt nên

dễ bị trượt

9Biện pháp đề phòng:

ắGiảm ảnh hưởng chấn động do đóng cọc: như dùng búa lớn, độ rơi bé, đóng chậm Nếu dùng 2 tμu cùng đóng cọc thì bố trí cách nhau 30-40m để tránh cộng hưởng

ắGiảm hoạt tải trên bờ vμ nếu có thể thì

đμo bớt mái dốc để giảm áp lực

ắKhi đμo mái dốc phải đμo từng lớp để

cấp 2 không được đóng cọc Nếu thuỷtriều có độ chênh lớn, chu kỳ ngắn ảnh hưởng rất lớn đến đóng cọc, nếu thời gian

o Biện pháp khắc phục khi cọc bị lệch mμ khôông

thể kéo về vị trí thiết kế:

9Sửa đổi kích thước kết cấu phần trên theo vị trí thiết kế của cọc đồng thời kiểm tra tình

hình chịu lực của cọc khi cần sửa lại thiết kế

9Khi cọc lệch quá nhiều thì nhổ lên đóng lại thường áp dụng cho cọc còn đang đóng; còn khi cọc đã đóng xong rồi thì rất ít khi nhổổ lên

mμ nếu thấy cần thiết thì đóng thêm 1 cọc nữa ở vị trí chính xác

™Cọc bị nứt gãy:

o Nguyên nhân:

9Do cẩu vμ vận chuyển cọc: điểm cẩu vμ

điểm kê phải chính xác theo yêu cầu thiết

kế, không được tuỳ tiện thay đổi rất dễ gãy cọc

9Bãi chứa cọc bị lún cũng lμm thay đổi tình hình chịu lực của cọc lμm cho cọc bị nứt gãy.

9ứng suất sinh ra trong quá trình đóng cọc lμ

nguyên nhân chính lμm nứt gãy cọc Loại

ứng suất nμy do động năng của búa lμm cho cọc bị nén đồng thời đẩy cọc xuống đất; sau khi đến vị trí cự hạn, dưới tác dụng của lực

đμn hồi sinh ra ứng suất búa kích có thể đến 50-80kg/cm2 Phạm vi ứng suất lớn nhất

cách mũi cọc từ (0.5-0.9) chiều dμi cọc nên cọc thường bị nứt trong phạm vi đó

9Ngoμi ra còn do thao tác không tốt như con lăn đẩy cọc, lựực cố ép khi kéo cọc.

o Cách xử lý khi nứt gãy:

9Nếu nứt bé không dμi quá 1/2 chu vi cọc vμnằm dưới mặt bùn từ 5-6m thì có thể bọc

vòng thép đại tại nơi bị nứt vμ tiếp tục đóng

đến cao trình thiết kế (đai thép ngăn cho vết nứt không phát triển)

9Nếu vết nứt lớn dμi quá 1/2 chu vi cọc hay nằm trên mặt bùn vμ gần cung trượt thì

ngừng đóng cọc, tiến hμnh vá cọc dưới nước:

ắDùng ống BTCTb

bọc khe nứt sau đó đổ vữa

ximăng dưới nước, trước đó

phải đục xờm vμ rửa sạch

mặt cọc

ắDùng vữa ximăng vá khe nứt:

ắNếu cọc bị gãy thì phải nhỏ lên đóng lại cọc khác Nếu nhổ không được thì đóng thêm 1 cọc khác bên cạnh nó

⇒Để tránh vμ giảm bớt hiện tượng cọc bị nứt gãy, phải tuyệt đối tuân thủ quy định thi công vμ phải thường xuyên quan sát tình hình phát sinh trong quá trình đóng cọc

3 Hạ cọc bằng búa chấn động:

ƒ Đối với cọc có đường kính nhỏ:

™ Phương pháp rung để hạ cọc rất hiệu quả trong trong

đất cát vμ sỏi vì biên độ vμ tần số dao động của búa đủ triệt tiêu lực cản do ma sát với đất xung quanh cọc

o Trục búa vμ cọc hoμn toμn trùng nhau.

ƒ Đối với cọc có đường kính lớn (cọc ống):

™Thông thường cọc ốống có đường kính lớn đúc sẵn

được hạ rất sâu nên nó thường lớn vμ nặng, thi

công qua nhiều công đoạn đặc biệt

™Trình tự chung khi xây dựng móng cọc ống lớn

đúc sẵn có những công việc chính như sau:

9Sau khi chuyển cọc tới vị trí, cẩu nâng cọọc

từ trạng thái nằm ngang sang t− thế thẳng

đứng để thả cọc vμo khung dẫn

9Nếu cọc ch−a đủ dμi phải tạm thời treo cọc vμo khung dẫn để nối thêm các đoạn khác

o Nối cọc:

9Nối cọc tại khung dẫn thường dùng liên kết bulông thao tác đơn giản vμ đáng tin cậy do liên kết hμn khó đảm bảo kỹ thuật mặc dùù

thiết kiệm thép hơn

9Để cản không chi nước rỉ vμo khi hút nước trong ống, sau khi xiết bulông nên hμn 2

mép mặt bích để bịt kín khe hở Vì khó đổ

bêtông bọc mốối nối nên dùng keo epoxy hay

bitum nóng để chống gỉ cho mối nối

9Sau khi nối đủ chiều dμi vμ chuẩn bị rung hạ cọc, cần vạch sơn trên thân cọc để tiện theo dõi khi hạ cọc

9Cuối cùng đặt búa rung trên đầu cọc vμ bắt

bulông liên kết mặt bích trên đỉnh cọc.

o Hạ cọc:

9Cọc ống thường được hạ từng đợt tuỳ theo

điện thế vμ cường độ dòng điện, thường cho búa hoạt động trong 1 đợt chỉ khoảng 10 phút (tuỳ theo lý lịch búa) vμ kết hợp kiểm tra tình hình liêên kết búa vμ cọc

9Sau thời gian tạm dừng (khoảng vμi giờ) lại tiếp tục cho búúa hoạt động trở lại.

9Kinh nghiệm thi công cọc ống bằng búa

chấn động cho thấy: thời gian trực tiếp hạcọc chỉ chiếm 1 tỷ lệ rất nhỏ 1% trong thời gian xây dựng móng cọc ống; thời gian

nâng hạ cọc vμ liên kết với cọc ống,

khoảng 10-20%; thời gian còn lại lμ công tác đμo đất trong lμng cọc

trong của cọc ít nhất 30cm.

ắĐối với đất cát, á cát hoặc sét dễ xói thì

có thể dùng máy hút thuỷ lực hoặc khí nén (erlip)

9Trong trường hợp khi hạ cọc ống gặp nhiều cuội lớn, đá mồ côi hoặc vĩa đá, búa rung

không thể hạ cọc vμ nếu các thiết bị đμo đất bất lực thì có thể dùng tổ hợp khoan phá đá

để tạo hốc cho cọc đi xuống

4 Hạ cọc bằng phương pháp xói nước:

ƒ Nguyên lý vμ điều kiện ứng dụng:

™ Dùng hệ thống nước cao áp xói nước ở mũi cọc để

lμm giảm ma sát xung quanh cọc Dưới tác dụng trọng lượng bản thân vμ trọng lượng búa cọc sẽ hạxuống Sau khi ngừng xói nước đất bị tơi sẽ chặt dần trở lại vμ ép chặt lấy mặt cọc

™ Đặc điểm của phương pháp nμy:

o Các loại đất như bùn, cát, cát cuội, sét đầu có thể dùng phương pháp nμy nhưng dùng trong

đất cát lμ hiệu quả nhất

o Năng suất hạ cọc cao: hơn búa trọng lực

40-80%, hơn búa hơi 20-30%

o Thân cọc ít bị tổn thương trong quá trình hạ

cọc

o Nhược điểm lớn nhất lμ tốn quá nhiều nhiều điện, gấp

25 lần so với búa chấn động

o Hạn chế sử dụng phương pháp nμy ở các công trình lân cận đang sử dụng.

ƒ Công nghệ hạ cọc bằng xói nước kết hợp với búa

đóng:

™Khi hạ cọc tiết diện đặc, ống xói được bố trí đói xứng dọc thân cọc vμ được cố định bằng đinh đĩa hoặc đai thép:

o ống xói có thể đặt ngoμi đối xứng chung

quanh cọc Tránh hiện tượng nghiêng khi xói nước

o ống xói có thể đặt trong lòng cọc trùng với tim

cọc

o Trong trường hợp hạ cọc xiên thường sử dụng

3 ống xói trong đó 1 ống bố trí trên lưng cọc vμ

2 ống bố trí 2 bêên.

™Đối với cọc rỗng thường bố trí ống xói bên trong lòng rỗng Cọc chữ H bố trí ống xói ở giữa bản cánh vμ bản bụng Cọc ván thép bố trí đối xứng với đường trục của vòng vây vμ gần khớp nối để

áp sát vμo cọc đã hạ

™Khi hạ bằng vòi xói cần chú ý các điểm sau:

o Giữ cho ống xói thấp dưới mũi cọc khoảng

20-30cm vμ nâng hạ ống xói đều đặn bằng tời 0.5-1 tấn

o Theo dõi vạch ghi trên cọc vμ trên ống xói

o Máy bơm đặt gần chỗ hạ cọc để giảm bớt tổn

thất áp lực nước dọc đường vμ phải dự trữ máy bơm

o Kiểm tra thiết bị xói trước khi hạ

o Không tự tiện ngừng máy bơm khi đang hạ cọọc

để tránh cho bùn khỏi lμm tắc ống Nếu tắc ống phải rút lên 1 đoạn rồi phun nước thông ống xói

o Phải có van an toμn đề phòng máy bơm hỏng hóc.

o Thưường xuyên theo dõi vị trí, chiều hướng vμ

tốc độ tụt xuống của cọc để kịp thời điều chỉnh bằng điều tiết chế độ xói của từng ống riêng

biệt

o Khi mũi cọc cách cao độ thiết kế 1-2m phải

ngừng xói vμ nâng cao ống lên quá mũi cọc

o Cho búa tiếp tục đóng đoạn còn lại.

o Rút ống xói vμ tháo dỡ thiết bị

Công nghệ hạ cọc 1.Bơm dự trữ 2.Bơm chính 3.Đường ống cao áp

10.Cáp treo ống xói

5 Công tác nghiệm thu móng cọc:

ƒ Khi nghiệm thu móng cọc phải căn cứ vμo các

biên bản sau đây:

™ Biểu ghi các cọc đã đóng hoặc đúc tại chỗ.

™ Tμi liệu về các cuộc thí nghiệm cọc.