Sự cố điển hình thi công móng cọc khoan nhồi

Biện pháp thi công (Manner of Execution hoặc construction method statement) là trình tự và cách thi công 1 công trình cụ thể từ lúc bắt đầu thi công đến lúc kết thúc và bàn giao công trình, trong đó biện pháp thi công (BPTC) phải đề ra được: hiệu quả về thời gian, hiệu quả về phòng chống (như: tai nạn, phòng cháy…)

Sự cố điển hình thi công móng cọc khoan nhồi ******* - không rút đợc đầu khoan lên - không rút đợc ống vách lên phơng pháp thi công có ống vách - sập vách hố khoan - trồi cốt thép đổ bê tông - tơt cèt thÐp chđ c«ng nghƯ khoan xoay vách - Các h hỏng bê tông cäc khoan nhåi - gỈp hang caster khoan Sự cố không rút đợc đầu khoan lên - Khái quát : Điều kiện địa chất chủ yếu bùn, cát pha, sét pha, sỏi sạn, mũi cọc đợc thiết kế ngập vào tầng đá 50 cm Dùng công nghệ khoan ống vách để giữ thành suốt trình khoan Ông vách đợc giữ lại không rút lên - Diễn biến cố: Do nguyên nhân nh điện máy phát, hỏng cẩu.v.v làm gián đoạn trình khoan cọc, cần phải rút đầu khoan lên ngay sau điện đầu khoan bị kẹt đáy lỗ không cẩu lên đợc nhổ lên đợc - Nguyên nhân: Hiện tuợng sập vách phần đất đà khoan duới đáy ống vách cha kịp hạ xảy sau điện làm nghiêng đầu khoan, đầu khoan bị vớng vào đáy ống vách bị toàn phần đất sập xuống bao phủ Do rút đầu khoan lên đợc 1 Sự cố không rút đợc đầu khoan lên - BiƯn ph¸p xư lý:  C¸ch 1: Rót èng vách lên khoảng 20 cm sau rút đầu khoan, sau rút đợc đầu khoan lên lại hạ ống vâch xuống Cách 2: Nếu nhổ đợc ống vách ống vách đà hạ sâu, lực ma sát lớn, ta phải dùng biện pháp xói hút Cách tiến hành nh sau: Dùng vòi xói áp lực cao xói hút phần đất đà bị sập xói sâu xuống dới đầu khoan mục đích làm cho đầu khoan trôi xuống dới theo phơng thẳng đứng để khỏi bị nghiêng vào thành vách Sau cẩu rút đầu khoan Lu ý: Trong suốt trình xói hút giữ cho mực nớc lỗ khoan ổn định đầy ống vách để giữ ổn định thành lỗ khoan dới đáy ống vách 2 Sự cố không rút đợc ống vách lên phơng pháp thi công có ống vách Nguyên nhân:     Do ®iỊu kiƯn ®Êt (chđ u tầng cát) Lực ma sát ống chống với đất xung quanh lớn lực nhổ lên ( lực nhổ lực rung) khả cẩu lên thiết bị làm lỗ không đủ Trong tầng cát cố kẹp ống thờng xảy ra, ảnh hởng nớc ngầm lớn, ảnh hởng mật độ cát với việc cát cố kết lại dới tác dụng lực rung Còn tầng sét, lực dính tơng đối lớn tồn đất sét nở v.v ống vách thiết bị tạo lỗ nghiêng lệch nên thiết bị nhổ ống vách không phát huy hết đợc lực Lỡi nhọn ống vách bị mài mòn lên làm tăng lực ma sát ống vách với tầng đất Thời gian hai lần lắc ống dài làm cho khó rút ống đặc biệt ống vách đà xuyên vào tầng chịu lực Bê tông đổ lợng lớn rút ống vách đổ bê tông có độ sụt thấp làm tăng ma sát ống vách bê tông 2 Sự cố không rút đợc ống vách lên phơng pháp thi công có ống vách Biện pháp phòng ngừa, khắc phục: Chọn phơng pháp thi công thiết bị thi công đảm bảo lực thiết bị đủ đáp ứng nhu cầu cho công nghệ khoan cọc Sau kết thúc việc làm lỗ trớc lúc đổ bê tông phải thờng xuyên rung lắc ống, đồng thời phải thử nâng hạ ống lên chút ( khoảng 15 cm) để xem có rút đợc ống lên hay không Trong lúc thử không đợc đổ bê tông vào Khi sử dụng lực thân máy mà nhổ ống chống không lên đợc thay kích dầu có lực lớn để kích nhổ ống lên Trớc lắc ống lợi dụng van chuyển thao tác, lúc lắc với góc độ nhỏ làm cho lực cản giảm đi, từ từ trở lại trạng thái bình thờng lại nhổ lên, phải đảm bảo hớng nhổ lên máy trùng với hớng nhổ lên ống Nếu ống bị nghiêng lệch phải sửa đổi máy cho chuẩn Nếu phát lỡi nhọn ống vách bị mài mòn phải kịp thời dùng phơng pháp hàn chồng để bỉ xung 3 Sù cè sËp v¸ch hè khoan - Các nguyên nhân chủ yếu trạng thái tĩnh: + Độ dài ống vách tầng địa chất phía không đủ qua tầng địa chất phức tạp + Duy trì áp lực cột dung dịch không đủ + Mực nớc ngầm có áp lực tơng đối cao + Trong tầng cuội sỏi có nớc chảy nớc, hố xuất hiện tợng dung dịch +Tỷ trọng nồng độ dung dịch không đủ + Sử dụng dung dịch giữ thành không thoả đáng + Do tốc độ làm lỗ nhanh nên cha kịp hình thành màng dung dịch lỗ 3 Sự cố sập vách hố khoan - Các nguyên nhân chủ yếu trạng thái động: + ống vách bị biến dạng đột ngột hình dạng không phù hợp + ống vách bị đóng cong vênh, điều chỉnh lại làm cho đất bị bung +Dùng gầu ngoạm kiểu búa, đào xúc mạnh cuội sỏi dới đáy ống vách làm cho đất xung quanh bị bung + Khi trực tiếp để bàn quay lên ống giữ, phản lực chấn động quay làm giảm lực dính ống vách với tầng đất + Khi hạ khung cốt thép va vào thành hố phá vỡ màng dung dịch thành hố + Thời gian chờ đổ bê tông lâu ( qui định thông thờng không 24 h) làm cho dụng dịch giữ thành bị tách nớc dẫn đến phần dung dịch phía không đạt yêu cầu tỷ trọng nên sập vách Ngoài có nguyên nhân quan trọng khác áp dụng công nghệ khoan không phù hợp với tầng địa chất 3 Sự cố sập vách hố khoan - Các biện pháp đề phòng sụt lở thành hố: Theo nguyên trên, để đề phòng sụt lở thành hố phải ý việc sau: + Khi lắp dựng ống vách phải ý độ thẳng đứng ống giữ + Công tác quản lý dung dịch chặt chẽ phơng pháp thi công phản tuần hoàn + Khi xuất nớc ngầm có áp, tốt nên hạ ống vách qua tầng nớc ngầm Khi làm lỗ gặp phải tầng cuội sỏi mà làm cho rò gỉ nhiều dung dịch phải dừng lại để xem xét nên tiếp tục sử lý hay thay đổi phơng án Vì công tác điều tra khảo sát địa chất ban đầu quan trọng + Duy trì tốc độ khoan lỗ theo qui định tránh tình trạng tốc độ làm lỗ nhanh khiến màng dung dịch cha kịp hình thành thành lỗ nên dễ bị sụt lở + Cần phải thờng xuyên kiểm tra dung dịch trình chờ đổ bê tông để có giải pháp sử lý kịp thời tránh trờng hợp dung dịch bị lắng đọng tách nớc làm sập vách 3 Sự cố sập vách hố khoan + Khi làm lỗ guồng xoắn, để đề phòng đầu côn quay lên xuống làm sạt lở thành lỗ, phải thao tác với tốc độ lên xuống thích hợp phải điều chỉnh cho vừa phải thành đầu côn quay với cạnh dao cắt gọt cho có cự ly phù hợp + Khi thả khung cốt thép phải thực cẩn thận tránh cho cốt thép va chạm mạnh vào thành lỗ Sau th¶ khung cèt thÐp xong ph¶i thùc hiƯn viƯc dọn đất cát bị sạt lở, thuờng dùng phơng pháp trộn phun nớc, sau dùng phơng pháp không khí nớc, bơm cát v.v để hút thứ bùn trộn lên, lúc phải ý bơm nớc áp lực không đuợc mạnh tránh làm cho lỗ khoan bị phá hoại nhiều 3 Sự cố sập vách hố khoan Biện pháp xử lý khắc phục: + Nếu nguyên nhân sụt lở thành vách dụng dịch giữ thành không đạt yêu cầu biện pháp chung bơm dung dịch có tỷ trọng lớn vào đáy lỗ khoan bơm đuổi dung dịch cũ khỏi lỗ khoan Sau tiến hành xúc đất vệ sinh lỗ khoan Trong trình lấy đất khỏi lỗ khoan luôn trì mức dung dịch lỗ khoan đảm bảo theo qui định cao mực nớc thi công 2m + Nếu nguyên nhân ống vách cha hạ qua hết tầng đất yếu giả pháp tiếp tục hạ ống vách xuống qua tầng đất yếu ngập vào tầng đất chịu lực tối thiểu 1m + Nếu lực ma sát lớn không hạ đợc ống vách dùng ống vách phụ hạ theo lớp xuống dới để giảm ma sát thành vách Số luợng ống vách phụ phụ thuộc vào chiều sâu tầng đất yếu.Ông vách phụ có chiều dài xuyên suốt đờng kính ống vách ban đầu Các lớp ống vách phụ hạ trớc có chiều dài ngắn đoạn theo khả hạ đợc thiết bị hạ ống vách chịu ma sát đoạn có đờng kính lớn 10 cm theo tõng líp tõ ngoµi 4 Sù cè trồi cốt thép đổ bê tông Trờng hợp trồi cốt thép ảnh hởng trình rút ống vách: + Nguyên nhân 1: Thành ống bị méo mó, lồi lõm Cách phòng ngừa: Kiểm tra kỹ thành ống vách phần đáy Nếu bị biến dạng méo mó phải nắn sửa + Nguyên nhân 2: Cự ly đờng kính khung cốt thép với thành ống vách nhỏ quá, bị kẹp cốt liệu to vào rút ống vách cốt thép bị kéo lên theo Cách phòng ngừa: Quản lý chặt chẽ cốt liệu bê tông Cự ly thành ống vách thành cốt đai lớn đảm bảo gấp lần đờng kính lớn cốt liệu thô + Nguyên nhân 3: Do thân khung cốt thép bị cong vênh, ống vách bị nghiêng làm cho cốt thép đè chặt vào thành ống Cách phòng ngừa: Phải tăng cờng độ xác khâu gia công cốt thép, đề phòng vận chuyển bị biến dạng kiểm tra độ thẳng đứng ống vách trớc thả lång cèt thÐp C¸ch xư lý sù cè : Khi bắt đầu đổ bê tông thấy phát cốt thép bị trồi lên phải dừng việc đổ bê tông lại kiên nhẫn rung lắc ống vách , di động lên xuống quay theo chiều để cẳt đứt vớng mắc khung cốt thép ống vách Trong đổ bê tông, rút ống lên mà đồng thời cố thép bê tông lên theo cố nghiêm trọng : thân cọc với tầng đất không đợc liên kết chặt, xuất khoảng hổng Cho nên trờng hợp không đợc rút tiếp ống lên trớc gia cố tăng cờng ®Êt ®· bÞ lón xng 4 Sù cè tråi cèt thép đổ bê tông + Trờng hợp cốt thép bị trồi lên lực đẩy động bê tông (đây là nguyên nhân nhân gây cố trồi cố thép) Lực đẩy động bê tông xuất đáy lỗ khoan bê tông rơi từ miệng ống xuống (thế chuyển thành động ) Chiều cao rơi bê tông lớn, tốc độ đổ bê tông nhanh lực đẩy động lớn Cốt thép không bị trồi lực đẩy động nhỏ trọng lợng lồng thép Vì giảm thiểu trồi cốt thép hạn chế tối đa chiều cao rơi bê tông tốc độ đổ bê tông Chiều cao không chế vào trọng lợng lồng thép Mặt khác coi bê tông rơi xuống đáy lỗ khoan đàn hồi, việc giảm thiểu tốc độ đổ bê tông làm giảm thiểu phản lực đẩy đáy lỗ khoan 5 Sự cố tụt cốt thép chủ công nghệ khoan xoay vách (ví dụ cầu Đuống) Nguyên nhân : Khi xoay ống vách cốt thép chủ bị xoay theo tỳ vào ống ách qua kê cốt liƯu lín NhÊt lµ toµn bé khung cèt thÐp tỳ lên ống vách thông qua kê không dùng hệ khung cốt thép treo tạm thời đổ bê tông (nh trụ cầu Đuống ) ảnh hởng dao động cốt thép xoay ống vách lớn Khi dới tác động việc xoay ống vách trọng lợng khung cốt thép toàn khung cốt thép phần bÞ tơt xng 5 Sù cè tơt cèt thÐp chđ công nghệ khoan xoay vách (ví dụ cầu Đuống) Biện pháp xử lý phòng ngừa: Khung cốt thép dùng mối nối buộc phải buộc thật chắn cẩn thận mối nối cốt thép chủ với cốt chủ, cốt chủ với cốt đai cốt thép với Để hạn chế ảnh hởng tác động ống vách xoay vách tốt nên dùng cốt thép tạm nối với cốt chủ nhô lên khỏi ống vách treo toàn lồng cốt thép lúc đổ bê tông Cách hạn chế tối đa lực tỳ lồng thép lên ống vách Nếu việc treo vớng cho công tác đổ bê tông không treo nhng phải thờng xuyên theo dõi cao độ cốt thép phụ tạm xoay ống vách phải treo lên 6 h hỏng bê tông cọc A/ Công đoạn khoan tạo lỗ Kỹ thuật, thiết bị khoan loại cọc ấn định thích hợp với đất Sự dung dịch khoan bất ngờ(khi gặp hang caster ) trồi lên đột ngột đất bị sụt lở vào lỗ khoan Sự quản lý khoan tạo lỗ sử dụng loại dung dịch có thành phần không thích hợp với đất Sự nghiêng lệch bấp bênh hệ thống khoan tạo lỗ máy gặp đá mò côi lớp đá nghiêng Làm lỗ khoan không đầy đủ, đáy lỗ khoan có lớp cặn dày nhiều sinh tiếp xúc không tốt mũi cọc làm nhiễm bẩn bê tông 6 h hỏng bê tông cọc B/ Công đoạn đổ bê t«ng cäc        ThiÕt bị đổ bê tông không thích hợp Sai sót việ nối ống đổ bê tông, dứt đoạn đổ bê tông, rút ống dẫn bê tông nhanh Sự cấp liệu không dẫn đến lợng bê tông chiếm chỗ ban đầu không đủ đổ nhanh (chẳng hạn ống dẫn đai bọc) Sự dụng bê tông có thành phần không thích hợp, khong đủ tính dẻo dễ phân tầng Sự lu thông mạch nớc ngầm làm trôi cục bê tông tơi Sự xắp xếp lại đất làm suy giảm ma sát thành bên khả chịu lực mũi cọc Thời hạn giÃn cách kéo dài khâu khoan tạo lỗ đổ bê tông cọc gây sụt lở đất vách lỗ khoan lắng đọng chất cặn đáy lỗ khoan, cố thông thờng xảy công trờng thi công số lợng lớn cọc khoan nhồi 6 h hỏng bê tông cọc Xử lý khuyết tật bê tông cọc chất lợng Phơng pháp bơm vữa cho phép: Tái tạo lại bê tông có khuyết tật mà đặc tính bê tông thiếu chất gắn kết Gia cố khối lợng đất đà bị giảm khả chịu lực bị xáo trộn cách thấm nhập vữa Lấp đờng nứt lỗ rỗng đất Phải xác định thành phần vữa, định lợng vữa sử dụng, áp lực bơm khối lợng cần phun h hỏng bê tông cọc Mục đích yêu cầu xử lý : - Thay lớp mùn khoan dung dịch sét phần mũi cọc khoan nhồi lớp vữa xi măng cát mác 300 tơng đơng với cờng độ bê tông thân cọc - Không làm ảnh hởng tới cấu trúc địa tầng lớp cuội sỏi dới mũi cọc Công nghệ xử lý 2.1 Khoan tạo lỗ : + Đối với cọc lỗ khoan kiểm tra có thông nớc với sử dụng lỗ khoan kiểm tra làm lỗ để bơm thoát vữa, (vị trí lỗ khoan ống nhựa đờng kính ®êng kÝnh 100mm vµ èng nhùa ®êng kÝnh 60mm phía đối diện đà đặt sẵn cọc ) Hai ống nhựa lại để sử dụng làm lỗ kiểm tra kết bơm vữa sử lý + Đối với cọc tợng thông nớc với khoan kiểm tra thổi rửa phải khoan thủng ống nhựa lại để bơm vữa vào mũi cọc + Nếu ống nhựa đờng kính 60 không thẳng, tận dụng làm lỗ khoan xử lý đợc, thi phải khoan thêm lỗ đờng kính 93 mm dọc suốt thân cọc, vị trí lỗ khoan nên cách lồng thép >25 cm, nhng tác dụng lỗ khoan hạn chế lỗ xung quanh cọc bơm vữa xử lý 6 h hỏng bê tông cọc 2.2 Bơm nớc xói rửa - Dùng máy khoan để nâng, hạ ống thép đờng kính 33- 44mm dài chiều dài cọc để xói rửa - Dùng vòi nớc có áp từ đến 10 át, lu lợng 10 15 m3/giờ để xói rửa lớp mùn phần mũi cọc - áp lực bơm phù hợp phải xác định trờng nhằm đảm bảo yêu cầu + Xói lớp mùn xốp mũi cọc + Không làm ảnh hởng tới tầng ci sái ë phÝa díi - Thêi gian xãi rưa cọc tuỳ thuộc vào lợng mùn mũi cọc, thấy nớc đùn lên miệng lỗ khoan đà mùn lẫn cát dừng bơm rửa để không ảnh hởng tới tầng cuội sỏi phía dới 2.3 Bơm vữa xi măng cát mác 300 + Việc bơm vữa xi măng cát tuân thủ theo công nghệ thi công vữa dâng vị trí ống nhựa đờng kính 100 mm áp lực bơm vữa từ át, để tạo áp lực phải bố trí nút cao su lỗ khoan đặt ống bơm vữa + Đối với lỗ khoan tợng nớc khoan bơm xử lý làm nhiều đợt, đợt cách ngày để tránh tợng vữa vào tầng cuội sỏi + Khi thấy vữa dâng lên tràn qua mặt ống nhựa cho dừng bơm xem nh chân cọc ống nhựa đà đợc lấp đầy vữa 7 Sự cố gỈp hang caster khoan    DÊu hiƯu thờng thấy mũi khoan gặp hang caster độ lún cần khoan tăng đột ngột, cao độ dung dịch lỗ khoan bị tụt xuống gặp hang rỗng dâng lên hang có nớc có áp bùn nhÃo Việc gặp hang caster có nhiều bùn nhÃo nh cầu Bợ khiến phải sử lý mÊt rÊt nhiỊu thêi gian, ®ã viƯc sư dụng ống vách phụ qua hang caster giải pháp đợc áp dụng hiệu Trong trờng hợp phát trớc có hang caster sử dụng thiết bị khoan xoay ống vách phơng pháp hiệu Việc sử dụng ống vách phụ qua hang caster kết hợp với ống vách mở rộng bên đợc tiến hành nh sau: Sự cố gặp hang caster khoan VÝ dơ víi cäc 1500: Bíc 1: Sử dụng ống vách mở rộng 1800 dày 14mm rung hạ búa rung BP170 đến cao độ cho phép rút đợc ống vách lên tuỳ theo lực thiết bị có Có thể kết hợp đào đất xói hút ống vách để giảm thiểu lực ma sát thành cọc Bớc 2: Khoan lòng ống vách mở rộng bàng máy khoan BAUER sau doa lỗ 1650 Vách thép phụ 1600 đợc ép hạ qua hang sau tiếp tục khoan 1500 đổ bê tông bình thờng Ông vách phụ đợc giữ lại đất ống vách mở rộng đợc rút lên sau khoan xong Xin chân thành CÁM ƠN thẦy và các bạn Đà CHÚ Ý THEO DÕI !