Hướng Nâng Cao Chất Lượng Cọc Khoan Nhồi Hướng nâng cao chất lượng cọc khoan nhồi nước ta Trong mười năm qua, công nghệ cọc khoan nhồi áp dụng mạnh mẽ xây dựng cơng trình nước ta Hiện nay, ước tính hàng năm thực khoảng 50 ¸ 70 nghìn mét dài cọc khoan nhồi có đường kính 0,8 ¸ 2,5m, với chi phí khoảng 300 ¸ 400 tỷ đồng Vì việc tìm biện pháp kinh tế - kỹ thuật để sử dụng móng cọc khoan nhồi có hiệu vấn đề cần thiết nhà nghiên cứu mà nhà thiết kế, nhà thầu, tư vấn giám sát Bài viết đề cập đến số hướng cơng nghệ nhằm nâng cao chất lượng xây dựng móng cọc khoan nhồi nước ta thời gian tới Vài nét việc ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi nước ta • Cơng nghệ khoan: Hiện nhà thầu nước ta đủ khả đạt đến độ sâu khoan 100m đường kính khoan 2,5m Đây phạm vi tối đa xét tính kinh tế cọc khoan nhồi Các nhà thầu có đủ phương tiện để hạ ống vách đường kính 2,5m có chiều dài đến 40 ¸ 50m vào đất sét có độ chặt trung bình Cơng nghệ khoan khô hay dung dịch cắt qua tầng đất khác trở thành bình thường nhà thầu Độ sâu cần thiết chôn mũi cọc vào đá thực khơng có khó khăn • Công nghệ đổ bê tông: Các nhà thầu đủ phương tiện, thiết bị để đổ bê tông mác cao, có phụ gia yêu cầu, tốc độ đổ đảm bảo tiến độ điều kiện thi công khác • Cơng nghệ đánh giá chất lượng: Chúng ta có cơng nghệ: Gamma để đánh giá độ đồng nhất, siêu âm để đánh giá chất lượng, thử động biến dạng nhỏ để đánh giá độ nguyên vẹn thử động biến dạng lớn để đánh giá sức chịu tải cọc khoan nhồi nước ta, việc thử tải hộp Osterberg công nghệ bơm vữa sau (post - grouting) để nâng cao sức chịu tải cho cọc dài, công nghệ siêu âm để quan trắc hình học lỗ khoan sau đào, cơng nghệ thử tải cọc có gắn thiết bị áp dụng, cịn nhà thầu nước ngồi thực • Đánh giá sức chịu tải: Việc đánh giá thường dựa vào dẫn thiết kế, mặc định sức chịu mũi ma sát thành bên đạt đến tỷ lệ định giá trị giới hạn mà không xét đến ảnh hưởng chiều dài thân cọc tính chất lý lớp đất mang tải mũi cọc Tỷ lệ thí nghiệm đánh giá sức chịu tải cọc trường thấp bị hạn chế kinh phí, chưa mạnh dạn áp dụng công nghệ thử tải PDA, Osterberg, Statnamic Một số hướng nâng cao chất lượng cọc khoan nhồi nước ta Để đáp ứng yêu cầu xây dựng đất nước thời gian tới, xây dựng móng cọc khoan nhồi cần ý hướng sau: - Tăng cường công nghệ đánh giá chất lượng thi công cọc • Siêu âm truyền qua ống: Cần sử dụng kỹ thuật tomography, tức dùng - đầu đo đồng thời xử lý kết thu theo phần mềm tomography để có hình ảnh ba chiều, từ dễ dàng xác định xác vị trí mức độ khuyết tật cọc • Quan trắc hình học hố khoan sau đào: cầu Mỹ Thuận công nghệ sử dụng cho kết tốt, cần tăng cường sử dụng • Cơng nghệ thử tải Osterberg: nước ta công nghệ áp dụng xây dựng trụ sở Vietcombank - Hà Nội vào năm 1995 cầu Mỹ Thuận năm 1998, tiếc sau khơng ủng hộ sử dụng tiếp Phương pháp cho kết tin cậy giá thành thấp thử tĩnh truyền thống • Cơng nghệ thử tải tĩnh động Statnamic: Đây công nghệ thử tải cọc chưa sử dụng nước ta Hiện công nghệ phổ biến mạnh Mỹ nước phát triển khác tính kinh tế khả nhanh chóng cho kết Thời gian tới cần áp dụng công nghệ này, đặc biệt cho móng cơng trình thuỷ cơng - Phun vữa sau để tăng sức chịu tải Sức chịu tải cọc khoan nhồi phụ thuộc vào hai thành phần: Sức chịu mũi ma sát thành bên Trong thực tế hai thành phần thường không huy động đồng thời nguyên nhân sau: - Sự không phù hợp biến dạng sức chịu mũi ma sát bên xét quan hệ với yêu cầu chuyển vị Thành phần ma sát bên tới hạn đạt chuyển vị thân cọc tương đối nhỏ so với chuyển vị cần thiết để huy động sức chịu mũi tới hạn Theo AASHTO, 1997 ma sát thành bên đạt 50% tới hạn ứng với chuyển vị khoảng 0,2% đường kính thân cọc (D) phát huy hoàn toàn khoảng 0,5 đến 1,0% D (theo Bruce,1986) Ngược lại, sức chịu mũi đòi hỏi 10 đến 30 lần nhiều chuyển vị thân cọc để huy động tỷ lệ phần trăm giá trị tới hạn thành phần ma sát bên Điều có nghĩa thành phần ma sát bên đạt đến cường độ tới hạn trước chuyển sang trạng thái dư thời gian sức chịu mũi huy động Ngoài yêu cầu chuyển vị tải trọng khai thác thường vượt xa giá trị mà sức chịu mũi huy động - Vùng mũi cọc thường bị xáo trộn trình thi cơng bình thường Sự xáo trộn xảy chùng ứng xuất đất đào phần bên trên, dòng thấm nước ngầm bị giảm áp lực thuỷ tĩnh chuyển động nhanh thiết bị đào đất q trình thi cơng Sự xáo trộn đất vùng mũi cọc trình thi cơng thơng thường khó gần khơng thể loại trừ Các chuyển vị cần thiết để khắc phục xáo trộn huy động sức chịu mũi thường vượt giới hạn khai thác cho phép Trong trường hợp đất chịu tải yếu, vấn đề cịn phức tạp - Các trình tự phương pháp thi cơng để lại đất vụn đất mềm đáy hố đào Các yếu tố ảnh hưởng đến là: Nói chung khơng làm kỹ đáy hố đào, phân bố không mảnh vụn đáy làm giảm diện tích truyền tải thân cọc lên đất, dung dịch khoan có hàm lượng cát cao, thời gian đặt khung thép đổ bê tông dài, lắng cặn dung dịch khoan đáy hố đào Các yếu tố liên quan đến thi cơng cịn gây tăng chuyển vị cần để huy động sức chịu mũi so với mũi làm Để khắc phục tượng trên, Châu Âu Mỹ người ta ứng dụng phương pháp phun vữa mũi cọc sau bê tông thân cọc đông cứng, hay gọi phun vữa sau nước ta, cơng trình cầu Mỹ Thuận, nhà thầu CHLB Đức sử dụng công nghệ Theo tổng kết Hội nghị phát triển thiết kế công nghệ móng sâu Geo - Denver 8/2000 Mỹ, người ta cho ba loại đất chịu tải mũi (đất dính, đất rời đá nứt nẻ) áp dụng cơng nghệ trên, với mức độ hiệu khác Trong đất cát bùn: Nói chung phun vữa sau có hiệu rõ rệt làm tăng khả chịu tải mũi cọc Trong đất sét: Phun vữa sau đất sét có hiệu tối thiểu sức chịu mũi nhờ việc cố kết xảy thời gian đông cứng vữa Hiệu dùng súng phun vữa trộn đất sâu phía mũi cọc Trong đá nứt nẻ: Có thể dùng hiệu phun vữa áp lực thấp để lấp kín khe hở, vết nứt đá castơ Về kỹ thuật phun vữa, Có thể chia làm hai loại phun vữa thấm qua phun vữa làm chặt Trên thực tế thường dùng phối hợp, thấm qua sau giai đoạn làm chặt Trong đất dính dùng kỹ thuật đặc biệt súng phun vữa trộn đất sâu phía mũi cọc Hướng chủ yếu thời gian tới tiếp tục ứng dụng công nghệ để đảm bảo chất lượng vững nâng cao sức chịu tải Đó biện pháp chủ yếu để giảm giá thành cọc khoan nhồi (Từ internet) Cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi Tìm hiểu kỹ thuật thi cơng để lập Dự tốn, định giá cơng trình xác cần thiết Ở chủ đề TA bạn thảo luận công nghệ thi cơng cọc khoan nhồi theo góc độ tìm hiểu kỹ thuật để xác định đầu việc, áp giá, xác định yếu tố làm tăng giảm chi phí cơng tác thi cơng cọc khoan nhồi Nội dung tham khảo từ tài liệu: Cơng nghệ thi công cọc khoan nhồi TS Võ Quốc Bảo - thầy dạy môn kỹ thuật thi công TA I/ Giới thiệu chung: Cọc khoan nhồi giải pháp móng áp dụng rộng rãi xây dựng nhà cao tầng giới Việt Nam Chúng thường thiết kế để mang tải lớn nên chất lượng cọc luôn vấn đề quan tâm Khâu quan trọng để định chất lượng cọc khâu thi cơng, bao gồm kỹ thuật, thiết bị, lực đơn vị thi công, nghiêm túc thực hiên qui trình cơng nghệ chặt chẽ, kinh nghiệm xử lý gặp trường hợp cụ thể Ở phần nghiên cứu chi tiết trình thi cơng cọc khoan nhồi số kinh nghiệm với mục đích cung cấp cho kỹ sư thi công số kiến thức kinh nghiệm ban đầu công nghệ Đặc điểm công nghệ thiết bị thiết bị thi công cọc khoan nhồi: Trên giới có nhiều cơng nghệ loại thiết bị thi công cọc khoan nhồi khác Ở Việt nam chủ yếu sử dụng phương pháp khoan cọc nhồi với loại thiết bị quy trình khoan khác sau: * Phương pháp khoan thổi rửa (còn gọi phương pháp khoan phản tuần hoàn) * Phương pháp khoan dùng ống vách * Phương pháp khoan gầu dung dịch bentonite A Phương pháp khoan thổi rửa (hay phản tuần hoàn): Xuất lâu sử dụng rộng rãi Trung Quốc Tại Việt Nam số đơn vị xây dựng liên doanh với Trung Quốc sử dụng công nghệ khoan Máy đào sử dụng guồng xoắn để phá đất dung dịch bentonite bơm xuống để giữ vách hố đào Mùn khoan dung dịch máy bơm máy nén khí đẩy từ đáy hố khoan lên đưa vào bể lắng Lọc tách đung dịch bentonite cho quay lại mùn khoan ướt bơm vào xe téc vận chuyển khỏi công trường Công việc đặt cốt thép đổ bê tơng tiến hành bình thường - Ưu điểm: giá thiết bị rẻ thi công đơn giản, giá thành hạ - Nhược điểm: Khoan chậm chất lượng độ tin cậy chưa cao B Phương pháp khoan dùng ống vách: Xuất từ trập niên 60~70 kỷ ống vách hạ xuống nâng lên cách vừa xoay vừa rung Trong phương pháp không cần dùng đến dung dịch bentonite để giữ vách hố khoan Đất lòng ống vách lấy gầu ngoạm Việc đặt cốt thép đổ bê tông tiến hành hình thường - Ưu điểm phương pháp là: không cần đến dung dịch benlonitc, công trường sạch, chất lượng cọc đảm bảo - Nhược điểm phương pháp khó làm cọc đến 30m, máy cồng kềnh, làm việc gây chấn động rung lớn, khó sử dụng cho việc xây chen thành phố C Phương pháp khoan gầu: Trong công nghệ khoan gầu khoan thường dạng thùng xoay cắt đất đưa ngồi, cần gầu khoan có dạng ăng ten thường đoạn truyền chuyển động xoay từ máy dài xuống gầu đào nhờ hệ thống rãnh Vách hố khoan giữ ổn định dung địch betonite Quá trình tạo lỗ thực dung dịch sét bentonite Dung dịch sét bentonite thu hồi lọc tái sử dụng vừa đảm bảo vệ sinh giảm khối lượng chuyên chở Trong trình khoan thay đầu đào khác để phù hợp với đất vượt qua dị vật lòng đất Việc đặt cốt thép đổ bê tông tiến hành dung dịch bentonite Các thiết bị đào thông dụng Việt Nam Bauer (Đức), Soil-Mec (Italia) Hitachi (Nhật Bản) - Ưu điểm: thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng thuận tiện rõ ràng, bảo đảm vệ sinh môi trường Ít ảnh hưởng đến cơng trình xung quanh - Nhược điểm: thiết bị chuyên dụng, giá đắt, giá thành cọc cao, quy trình cơng nghệ phải tn thủ chặt chẽ, địi hỏi cán kỹ thuật cơng nhân phải lành nghề có ý thức cơng nghiệp kỷ luật cao Do phương pháp khoan nhanh chất lượng đảm bảo nên Việt Nam chủ yếu sử dụng phương pháp khoan tiếp Một vài ý kiến: - Với việc hiểu phương pháp thi công từ Người cán dự tốn áp dụng mã đơn giá, mã hiệu định mức rõ ràng Không cịn tình trạng hay gặp hồ sơ dự toán: Sử dụng phương pháp khoan dùng ống vách, có đầu việc Sử dụng dung dịch bentonite chống sụt thành hố khoan - Xem qua phân tích nhược điểm nói trên, vào điều kiện cụ thể cơng trình (về địa chất, khả huy động thiết bị, lượng chi phí ) chọn phương pháp thi cơng từ đơn giá tương ứng dự toán - Dung dịch betonite phương pháp sử dụng tuần hoàn (lọc tách sử dụng lại), mùn khoan tách chở Hiểu vấn đề việc áp dụng đơn giá cho công tác rõ ràng - Phương pháp dùng ống vách, ống hạ xuống nâng lên, chấn động rung lớn, tính chi phí hao phí ống vách cần thiết - Định mức dùng để xác định chi phí (giá) cho cơng tác khoan cọc nhồi tập ĐM dự toán XDCT phần xây dựng số 1776/BXD-VP có mã hiệu AC.3000 cho phương pháp: + AC.31000 Khoan tạo lỗ phương pháp khoan có ống vách (khơng sử dụng dung dịch khoan) + AC.32000 Khoan tạo lỗ phương pháp khoan xoay phản tuần hồn (có sử dụng dung dịch khoan) thay đổi nội dung bởi: nguyentheanh, 06-01-2008 lúc 05:17 PM ĐO BÓC TIÊN LƯỢNG CƠNG TÁC: KHOAN CỌC NHỒI Cơng tác cọc khoan nhồi cạn, nước định mức cho trường hợp khoan thẳng đứng khơng có ống vách phụ, chiều sâu khoan 1,5m 1m chênh lệch mực nước thuỷ triều lên xuống nhân với hệ số 1.05 só với định mức khoan tương ứng -Trường hợp khoan có ống vách phụ mà chiều dài ống vách phụ >30% chiều dài cọc nhân với hệ số 1,1 so với đinh mức tương ứng -Trường hợp chiều sâu khoan ngàm vào đá >1 lần đường kính cọc 1m khoan sâu thêm vào đá nhân với hệ số 1,2 so với định mức khoan vào đá tương ứng -Công tác khoan cọc nhồi vào đất sét dẻo, sét cứng đến cứng, cát chặt vừa đến chặt, đát lẫn cuội sỏi có kích thước đến