Thi công cọc khoan nhồi (nxb xây dựng 2010) nguyễn bá kế, 258 trang

VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHÊ XÂY DỤNG Chủ bién : PGS PTS NGUYÊN b k e THI CONG CỌC KHOAN NHOI (Tái bản) NHÀ XUẤT BẢN XÂY DỤNG HÀ N Ộ I-2 LỊI GIĨI THIỆU Trong năm gần đây, vói phát triển cơng trình xây dựng có quy mơ lớn, móng cọc ngày trỏ thành hình thức móng sâu dùng nhiều cho cơng trình cơng nghiệp, nhà cao tầng, cầu đường, bến cảng, kho tàng chứa hàng nặng ỏ vùng đất yếu Móng cọc đúc sẩn nhược điểm gây chấn động mạnh, tiếng ồn lớn ô nhiễm môi trường dùng búa đóng dỉezen nên phạm vi sử dụng ngày hạn chế xây dựng ỏ thành phố vùng đông dân cư ; nữa, dùng phương pháp ép phương pháp khoan lỗ sẵn ròi thả cọc đúc sẵn vào bị nhiều hạn chế lực ép có hạn, kích thước cọc (đưịng kính độ dài) khơng thể tăng tùy ý, sức mang tải loại cọc nói khơng lớn Do đó, cọc khoan nhồi (tạo lỗ đất, đặt cốt thép đổ bê tông vào) ngày coi trọng ưa chuộng sử dụng ỏ nước ta Hiện thị trưòng xây dựng Việt Nam, cách tự trang bị địng máy hăng nước ngồi cải tiến thiết bị sẵn có (nhất dùng lại máy sở) thơng qua liên doanh vói nưóc ngồi K V có hàng vài chục thiết bị làm cọc khoan nhơi vói đưịng kính đến l,5m độ sâu đạt 50m hoạt động So vói phát triển giới sau khảo sát nưóc khu vực thấy rằnẹ trình độ kinh nqhiệm non trẻ v'ê phương tiện thiết kế, thi công quản lý chất lượng móng cọc khoan nhơi Trước tình hình dó, Bộ Xây dựng dã giao cho Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng tiến hành hàng loạt nghiên cứu nhằm khảo sát, đánh giá tình hình cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi giới nước, dè xuất phương pluĩp giải vấn đê số khâu then chốt, nhầm giúp cho việc tiếp nhận công nghệ nói cớ hiệu ngày cao vê kinh tế kỹ ihuật Dự án "Phát triển công nghệ thi công xây lắp'' Bộ Xây dựng, đến năm 2000 (TCXL - 2000) dược triển khai nghiên cứu nhiều lĩnh vực gồm nhiều hạng mục nhiều viện, tổng công ty, công ty, liền hiệp, có hạng mục "Nền móng cơng trình" (TCXL-2000-01) Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng chủ trì Song song vói Dự án TCXL-2000, dã tiến hành nghiền cứu đ'ê tài cấp Bộ "Công nghệ xây dựng nhà cao tầng" (ký hiệu : R93-39) Viện Khoa học Cơng nghệ Xây dựng chủ trì, phối hợp với số quan cán nghiên cứu vá ngồi Viện thực hiện, dó nội dung món% cọc nhôi cách chống đõ hố đào sâu phương pháp kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi chiếm khối lượng vị trí quan trọng Ngoài ra, sau tim hiên nhiều tài liệu khoa học kỹ thuật, có liên quan đến vấn đê đề cập nhu cầu thiết thực tế xây dựng ỏ nước ta, Viện thấy cân gấp rút biên soạn "Thi công cọc khoan nhơi" nhằm góp phần đáp ứng mong đợi cùa đơn vị sản xuất trực tiếp Chương ] quyên sách dược lấy từ chương quyên "Sổ tay thiết k ế cọc khoan nhôi"(*) Kỹ sư Nhật viết (xuất năm ỉ 984), chuyên gia Trung Quốc Chu Quốc Câu Ngưu Thanh Sơn dịch lại (Nỉià xuất Địa chấn Bắc Kinh xuất năm 1993) Bản dịch từ tiếng Trung Quốc du Kiến trúc sư Nguyễn Hiên thực Kiến trúc sư Vũ Trường Hạo hiệu dính Do thấy cúc chương khác sách lioặc khống phù hợp vói nước ta (như chương nói Thiết kế, họ trọng nhiêu động dất Nhật Bủn) cũ hạn hẹp (như chương nói vê thiết bị, ỏ dây chủ yếu giỏi thiệu hệ thống thiết bị trước năm 1984, mà lại thiết bị Nhật ) nên không dịch, bạn đọc cân tham khảo, có thề dọc thêm Nhận thấy, phần lớn cọc nhồi ỏ ta lúc thi cơng chưa có quy định cách quản lý chất lượng chặt chẽ, mội số phương pháp kiêm tra cịn lạ đối vói nhiêu cán kỹ thuật, nên cố gắng hệ thống phương pháp kiểm tra chất lượng, viết thành chương 2, kỹ sư Trịnh Việt Cưòng thực hiện, để giói thiệu với bạn đọc Theo chúng tơi, tiếp đến, cần gấp rút bước vững đầu tư sắm thiết bị kiểm tra nâng cao trình độ cán kiểm tra chất lượng cọc nhồi xem dây điểm then chốt để đảm bảo công nghệ cục nhôi phát triên nhanh chóng bền vững ỏ nước ta Như nói, dê có thề cập nhật thơng tin tương đối mói thiết bị thi cơng cọc nhồi, chương cố gắng dựa vào kết Dự án TCXL-2000-01 qua tiếp xúc với hãng có tiếng th ế giói lĩnh vực chế tạo thiết bị, giói thiệu tương đối tồn diện đê đơn vị thi công Việt Nam làm quen với hãng nhằm tìm hiểu trình đầu tư, mua sắm, cho có hiệu kinh tế, kỹ thuật cao Ỏ đây, không sâu vào cấu máy mà ghi lại số đặc trưng kỹ thuật mà người sử dụng quan tâm Ngoài ra, giới thiệu ỏ chương thiết bị có liên quan đến việc làm tường vây để bảo vệ h ố đào thường gặp thi công hố móng cọc nhồi, kỹ thuật cơng nghệ riêng, hy vọng có tài liệu khác viết cho thật đầy đủ Chương chương khác quyên sách chịu trách nhiệm biên soạn xem xét, PGS PTS Nguyễn Bá Kế, thực Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng xin giói thiệu "Thỉ cổng cọc khoan nhồi" vói kỹ sư, nhà quản lý Ngành Xây dựng đông đảo bạn đọc Hy vọng rằng, nỗ lực tập thể cán biên soạn giúp đỡ Nhà xuất Xây dựng sách góp phân thực cơng nghệ cọc khoan nhồi ỏ nước ta ngày tốt VIỆN KHOA HỌC CƠNG NGHỆ XÂY D ựN G Chương I THÍ CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 1.1 CHUẨN BỊ THI C Ô N G Trước thi cơng cọc khoan nhồi, ngồi việc phải chuẩn bị thiết bị cần thiết, điều tra khả vận chuyển h oạt đ ộn g để áp dụng biện pháp ngăn ngừa tiến g ồn, chấn động m ộ t v iệ c quan trọng phải thực điều tra đ ầ y đủ tình hình phạm vi xung quanh h iện trường V ề m ặt vận chuyển thiết bị phải xem x ét chủng loại, kích t h c , t r ọ n g l ợ n g c ủ a t h i ế t b ị ( k í c h t h c v t r ọ n g lượng k h i tháo rời để vận chuyển), khả tự hành khơng, có kinh tể không v.v để lựa chọn phương án vận chuyển thích hợp Đ iều cần ý máy khoan thuộc loại thiết bị lớn, trọng lượng nặng, nên thiết phải điều tra đầy đủ trước phương án lộ trình vận chuyển Khi tiến hành điều tra cơng việc này, phải tìm hiểu k ỹ trọng t ả i xe vận tải, lực chở xe kéo (rơm oóc), m áy bốc xếp, bề rộng đường đi, bán kính quay, độ dốc, cường độ m ặt đường, độ cao thông thủy vật chướng ngại đưdng đi, trọng tải cầu cống, có quy định hạn ch ế đặc b iệt ngành giao thông hay không v.v Phải bảo đảm có đủ diện tích trường thi côn g để lắp dựng thiết bị, chỗ xếp dụng cụ N gồi ra, cịn phải thực h iện việc xử lý, gia cố m ặt đường đất tron g h iện trường đ ể tạo điều kiện thuận l ợ i cho việc lắp d ự n g thiết bị xe vận chuyển bê tông, lại Phải nghiên cứu trước vận chuyển đ ất thừa, bùn giữ thàn h hố, thiết bị xử lý,' dọn dẹp vật chướng ngại chìm m ặt đất, cấp th oát nước, thiết bị điện, số lượng đường ố n g cần có v.v Phải có b iện pháp hạn chế cần thiết tác hại tiến g ồn chấn động; p hải đ iều tra bố trí trước biện pháp hạn chế tiến g ồn, có quy định hữu quan để tránh ảnh hưởng đ ến xung quanh Đ iều tra tình hình quanh h iện trường, có trường học, b ện h viện g trình g cộn g hay khơng, phải nắm vững vật kiến trúc ngầm, vị trí kho chứa vật nguy h iểm , nhà có th iết bị tinh vi nằm phạm vi ảnh hưởng chấn động Trước thi côn g cọc khoan nhồi, phải đ iều tra làm thành b iên ghi lại tình trạng rạn nứt, n gh iên g lún nhà gần M ột đ iểm quan trọng phải điều tra xem tinh hình thực tế có quanh h iện trường mức độ tiến g ồn chấn đ ộ n g có hại p h át sinh 1 - B IỆ N P H Ấ P Đ Ố I V Ò I T I Ế N G Ồ N V À C H Ấ N Đ Ộ N G TRO N G KHI THI CỒNG Cọc khoan nhồi so với cọc đóng trước đây, tiếng ồn chán động tháp hơn, coi loại phương pháp thi cơng tiếng ồn, chấn động N hưng thực tế, có tiếng ồn nhiều thiết bị xe máy thi cơng vận chuyển liên tục ngày đêm, phải ý đến vấn đề ảnh hưởng công cộng T rên thực tế, triệt tiêu tiến g n mà chi tìm m ọi cách để giảm n gu ồn gây tiến g ồn giảm lượng tiến g ồn Các n gu ồn tiến g ồn chủ yếu b iện pháp hạn chế sau : / Tiêng ồn từ động nô (1) B iện pháp áp dụng thân m áy nổ : Đ ối với máy nén khí có động đ ốt cần cẩu kiểu bánh c h , kết qủa thực đo tháy : tiếng n đo theo hướng khác chênh đến dB, hướng p hát tiếng ồn Jởn chỗ cửa mở phía trước bệ thao tác chỗ cửa mở tỏa nhiệt phía sau, b iện pháp đề phòng đặt m ột chụp hút âm chỗ động nổ lộ V ới loại m áy đặt chụp hút âm, biết điều chỉnh chiều lắp đặt m áy m ột mức độ định giảm bớt tiến g ồn ảnh hưởng khu nhà lân cận Đ ối với tiến g ồn thải khi'thường lắp m áy tiêu âm kiểu độ ồn tháp (2) Các việc cần ý thao tác m áy : N ếu tích cực áp dụng m ột số biện pháp thao tác m áy đ ạt hiệu bất ngờ, thao tác cần trục để lắp cần khoan phương pháp khoan p h ản tuần hoàn kiểu phân ly, việc phải mở đ ộng nổ đ ể nối tiếp cần khoan để nâng cần khoan ra, trình làm lỗ khoan tắt động nổ, khơng nên đ ộng chạy khơng vơ ích ; ngồi ra, giảm bớt thỏa đáng tốc độ nâng cần cẩu, không nên mở động tốc độ cao làm việc tải không cần thiết, xem hình 1.1 H ơn nữa, đổ đất thừa lên xe ôtô phải giảm độ cao nhả đất; tháo xe đổ đất, phải nhẹ nhàng cẩn thận (3) Phương pháp điện khí hóa nguồn đ ộ n g lực cải tiến th iết bị khác : Ỏ vùng thành phố đặt th iết bị điện, chuyển đổi m áy đ ộn g lực thành đ ộn g đ iện cho m áy khoan phản tuần h oàn m áy phụ trợ (m áy nén khí, m áy bơm v.v ) giảm b t nhiều lượng tiến g ồn H iện nay, loại m áy n én khí có m tơ đ iện giảm n loại máy khác có kèm giảm ồn sử dụng rộng rãi C ũng có th ể lợi dụng tháp kiểu cố định có tời để thay cho cần cẩu nâng ốn g khoan Động điện S-ị ị Bơm phán tuần hoàn Sg — Máy phát động cần cẩu S3 Chỗ đổ đất thừa 1Ô » E BO o { h—-Ị p kA /N X «cợ u 60 - > lử Tần suất Trung tâm (Hz) Các thiết bị sử dụng Tên thiết bị Nhãn hiệu Bơm máy khoan phản tuần hồn Hitachi s 300 Mơ tơ quay Kawasaki 50 (chạy điện) Cẩn cẩu Sumitơmơ LÍNK-BELK 27,5T (chạy dầu) Máy phát điện Thiết bị đo Xe Nhật 100 KVA DG -100A/121PS (chạy dầu) N A -09, SI IV Hình L I : v ỉ dụ tiếng ịn phương pháp thi cơng cọc khoan nhịi khoan lỗ p h ả n tuần hoàn 10 T rong phương pháp thi n g có ốn g giữ thành, tiếng ồn gầu ngoạm tời máy lớn, n ên b iện pháp để giảm tiến g ồn phải nghiên cứu đặt chụp giảm âm chụp phun lớp cao su hút âm, so với kiểu cũ, tiến g ồn giảm - dB N gồi ra, bu lơng bị lỏng, dầu nhờn bị cạn nguyên nhân sinh tiếng ồn, cho n ên phải thường xuyên làm côn g tác tu bảo quản thiết bị, bảo đảm cho th iết bị ln h oạt đ ộn g bình thường (4) B iện pháp xây tường bao quanh h iện trường thi cơng: D ù n g thép có hình sóng vây quanh h iện trường thi n g cũ ng giảm lượng tiếng ồn, n ếu vây b ằn g có vật liệu cách âm hiệu cao D ù n g cách âm bao quanh nguồn tiếng ồn máy có hiệu tốt, đặc b iệt m áy nén khí, m áy-sàn rung loại m áy cố định di ch u yển ,k ích thước nhỏ, dễ làm b iện pháp cách âm H iệu biện pháp cách âm b ằn g tường bao quanh phụ thuộc nhiều vào độ cao, chất liệu làm tường, nguồn p h át tiến g ồn, cự ly đ ến vị trí chịu ảnh hưởng tiến g ồn, tần số tiến g ồn phải qua điều tra k ỹ sau định có dùng hay khơng (hình 1.2) Nguốn tiêng on đia điem chiu anh huong s 1007 p - Ị T - \ - 22Ể aa Ổ JU xL ■d3 - í tri lý luấn qán đuna .1 tri sò thưc nghiêm o l i L l - -L -LU Y * = í - / Ằ Hình 1.2: Hiệu cách ảm tường ngăn 11