Thổi rửa và bơm phụt vữa gia cường chân cọc khoan nhồi

Thổi rửa bơm vữa gia cường chân cọc khoan nhồi  Login to edit ThS Nguyễn Văn Khánh & ThS Trần Nhật Thành Khoa Xây dựng - Trường Đại học Xây dựng[1] 24/08/2007 Mục lục [hiện] Mở đầu Edit Chân cọc khoan nhồi luôn bị giảm yếu tầng đất bị xáo trộn khoan đào lớp mùn khoan lắng đọng lại đáy lúc đổ bê tông Hiện tượng làm giảm đáng kể sức mang tải cọc khoan nhồi Ý tưởng bơm vữa để gia cố chân cọc nhằm tận dụng khả mang tải cọc khoan nhồi thực nhiều nơi giới (Thái Lan, Đài Loan, Trung Quốc ) Tại Bangkok, đáy cọc khoan nhồi nằm lớp cát hạt trung thô độ sâu 50m70m bơm vữa xi măng gia cường từ năm 1990 (do hãng Bauer thực hiện) với mục đích cải thiện chất lượng chân cọc, tăng mức độ an tồn cho cơng trình Việc bơm vữa gia cường chân cọc khoan nhồi Hà Nội bắt đầu triển khai thử từ năm 2002 số cơng trình nhà cao tầng Everfortune - 83 Lý Thường Kiệt, chung cư 27 Láng Hạ cho thấy hiệu cao công nghệ Để tạo sở khoa học thực tiễn áp dụng đại trà công nghệ trên, đề tài nghiên cứu thực nghiệm tiến hành theo kế hoạch nghiên cứu Sở Khoa học Công nghệ Hà Nội từ đầu năm 2004 Đơn vị chủ trì Trường Đại học Xây dựng đơn vị phối hợp Công ty Xây dựng dân dụng Cơng nghiệp DELTA Bài báo trình bày số kết nghiên cứu tác giả thuộc đề tài nói Nội dung nghiên cứu thực nghiệm Edit Mục đích nghiên cứu đề tài thơng qua thực nghiệm, xác định tính khả thi kỹ thuật hiệu kinh tế công nghệ bơm thổi rửa-phụt vữa xi măng đáy cọc khoan nhồi vùng Hà Nội Các cơng việc đề tài là:    Thi công bơm thổi rửa-phụt vữa xi măng đáy cho số cọc khoan nhồi vùng Hà Nội Thí nghiệm xác định sức mang tải cọc bơm thử Phân tích hiệu kinh tế công nghệ bơm gia cường đáy cọc Công tác thi công bơm thổi rửa-phụt vữa xi măng đáy cọc tiến hành cho cọc khoan nhồi cơng trình nhà cao tầng văn phòng cho thuê Láng Hạ - Thanh Xuân - Hà Nội Cọc thử nghiệm có đường kính 1.0-1.2m, dài 50-51m tựa vào tầng cuội sỏi Hà Nội Việc thi công bao gồm công đoạn sau:     Thi công cọc khoan nhồi theo công nghệ thông dụng Để phục vụ công tác bơm phụt, gắn vào lồng thép ống thép D90 bịt kín đáy, đối xứng qua tâm, dọc theo chiều dài cọc, cách cao trình đáy cọc 10-20cm Khoan thủng đáy ống thép D90 đến lớp đất mũi cọc Bơm rửa đáy cọc dòng nước áp lực cao tới 180-200 bar nước lên hoàn toàn nước bơm vào Phụt vữa xi măng gia cường đáy cọc (Xem hình 2) Vữa xi măng có tỷ lệ N/XM 0,55-0,7, độ nhớt 45-70 giây, dung trọng 1.6-1.8g/cm3, cường độ vữa 28 ngày tuổi phải đạt 250daN/cm3 Áp lực bơm tăng từ từ đạt 55-70 bar khoảng thời gian phút Khối lượng vữa bơm xuống đáy cọc 1600-2700 lít Hình : Lắp lồng thép cung với ống đặt sẵn cọc nhồi Added by Ketcau Hình 2:'' Quy trình thổi rửa bơm vữa xi măng đáy cọc Added by Ketcau Bước : Thi cơng cọc khoan nhồi có đặt sẵn ống thép Bước : Khoan thủng đáy cọc theo ống đặt sẵn Bước : Dùng nước áp lực cao thổi mùn khoan đáy cọc Bước : Bơm vữa xi măng xuống đáy cọc Bước : Bịt đầu ống , tiếp tục bơm giữ áp 2.1 Thí nghiệm xác định sức mang tải cọc Edit Thí nghiệm tiến hành cho cọc bơm cho cọc không bơm để đối chiếu so sánh Thí nghiệm tiến hành theo quy trình hành TCXD 269:2002 Tải thí nghiệm cho cọc khơng bơm 800T (cho cọc D1000mm) 1200T (cho cọc D1200mm) Tải thí nghiệm cho cọc có bơm 1400T (cho cọc D1000mm) 2000T (cho cọc D1200mm) Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc trình bày bảng Bảng 1: Kết thí nghiệm nén tĩnh cọc D1000mm D1200mm Không bơm Bơm Không bơm Bơm Tải trọng thiết kế, Qa, T 400 700 600 1000 Tải trọng thí nghiệm, Qt, T 800 1400 1200 2000 Độ lún đầu cọc Qa, mm 4.25 5.43-6.06 4.31 6.9-7.7 Độ lún đầu cọc Qt, mm 11.13 15.7-16.5 9.99 17.6-20.1 Loại cọc Thông số Kết thí nghiệm cho thấy, tải trọng thí nghiệm, độ lún đầu cọc có bơm gia cường đáy giảm đáng kể so với cọc không bơm gia cường đáy (xem hình 3) kết sức chịu tải cọc lấy tăng lên từ 1,65-1,7 lần so với trước Added by Ketcau Hình 3: Đường cong tải trọng - độ lún cọc thí nghiệm Added by Ketcau Ghi chú: Cọc thi công theo công nghệ truyền thống _ Cọc thi cơng theo cơng nghệ mới, có bơm vữa 2.2 Đánh giá hiệu kinh tế Edit Bảng sơ cho thấy rằng, phương pháp thổi rửa bơm vữa đáy cọc khoan nhồi làm tăng sức chịu tải cọc, làm giảm số lượng cọc cơng trình, kéo theo giảm kích thước đài cọc, giằng móng dẫn tới việc giảm chi phí móng cho cơng trình từ 22-25% giá thành, làm giảm suất sức chịu tải cọc 25% ("Suất sức chịu tải" chi phí cho sức chịu tải cọc) Hiệu cao kể đến nhiều nhân tố khác rút ngắn thời gian thi công, nhanh chóng đưa cơng trình vào sử dụng Tính tốn sơ cho thấy, dự án thí nghiệm áp dụng cọc khoan nhồi có bơm rửa gia cường đáy, kinh phí chi cho phần móng giảm chừng tỷ đồng Thông số Số lượng cọc, loại cọc D1000 D1200 Suất sức mang tải, triệu đồng/tấn Bảng 2: So sánh hiệu kinh tế Phương án cọc khơng bơm Phương án cọc có bơm 92 104 34 72 0.2 0.15 Kết luận Edit Việc gia cường chân cọc khoan nhồi điều kiện đất Hà Nội phương pháp thổi rửa bơm vữa xi măng hoàn toàn khả thi, đem lại hiệu kinh tế cao đồng thời tăng mức độ an tồn lâu dài cho cơng trình Trong điều kiện đất Hà Nội, áp dụng chặt chẽ công nghệ thổi rửa bơm vữa xi măng chân cọc tăng sức chịu tải cọc 1,5 lần (so với cọc khơng áp dụng cơng nghệ này) Cần có thêm nghiên cứu để hồn thiện quy trình hướng dẫn thiết kế thi công đồng thời phải sớm quan quản lý nhà nước tạo hành lang pháp lý để ứng dụng Những yếu tố quan trọng công nghệ tốc độ bơm phụt, độ đậm đặc vữa thâm nhập thời gian trì Những đặc trưng biến đổi theo điều kiện đất, chế độ nước ngầm Công việc phải thực đơn vị chuyên nghiệp, có tay nghề trách nhiệm nghề nghiệp cao (Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng - số 3/2006)