Công nghệ thi công cọc khoan nhồi bằng máy khoan gps1520

công nghệ thi công cọc khoan nhồi 1500 máy khoan GPS-15; Gps-20 I Quy định chung Bản công nghệ đợc soạn thảo vào : - Hồ sơ thiết kế kỹ thuật thi công Cảng Vũng giai đoạn II - Dự án đầu t xây dựng bến số - Hạng mục Bến cập tầu Tỉng c«ng ty t vÊn thiÕt kÕ GTVT lËp - C«ng nghƯ thi c«ng cäc khoan nhåi - Đề tài KC10 - 07 Viện KHKTGTVT - Căn vào tình hình thiết bị có kinh nghiƯm thi c«ng cäc khoan nhåi cđa C«ng ty - Các quy định khác theo TCVN 4453 - 87 II công nghệ khoan máy khoan GPS-15; GPS-20 II.1 Các công tác chuẩn bị 2.1.1- Thi công mặt công trờng, lán trại, mố nhô tập kết vật t thiết bị 2.1.2 - Gia công ống vách thép: Căn vào tình hình khí hậu địa hình, vào vật t thiết bị có Công ty Tại phân đoạn công ty thi công có 27 ống vách D1600, L=22,5 m 27 ống vách D1600, L=16,5m; tổ chức sản xuất 54 ống có chiều dµi lµ L = 16.5 m vµ 27 èng cã chiều dài 6.0m, đờng kính ống vách D = 1600 mm, chiều dày tôn = mm ống vách có chiều dài L=22.5m đợc nối từ đoạn ống có chiều dài L=16.5m L=6.0m Đầu & Mũi ống vách đợc gia cố đai tăng cờng (có vẽ chi tiết ống vách kèm theo) 2.1.3 - Bè trÝ hƯ thèng cung cÊp níc ngät, hƯ thống tuần hoàn vữa sét, bố trí hệ thống thùng chøa, thïng l¾ng betonite Cã thïng l¾ng betonite dung tÝch nh sau: Thïng 1: 16.6 m3 Thïng 2: 8.75 m3 Thïng 3: 8.75 m3 Thïng khuÊy betonite 24 m3 2.1.4 - Kiểm tra hoạt động thiết bị khoan thiết bị đồng kèm theo, thiết bị phụ nh : Búa rung, cần cẩu v v 2.1.5 - Chuẩn bị vật liệu thi công cọc : Xi măng, lồng thép, đá cát, phụ gia với khối lợng 1,5 lần khối lợng thiết kế cho cọc Kiểm tra: Trạm trộn bê tông, ống đổ BT, phễu đổ bê tông Xi măng, cát, đá, nớc trớc đa vào sản xuất bê tông phải đợc kiểm tra chất lợng theo quy định hành : - Đá : Sử dụng kích cỡ - 20mm, phải phù hợp với TCVN 44531995 - Cát : Có mô đun 2,5 theo TCVN 4453-1995 - Xi măng: Dùng xi măng Porlan có Rxi 400 Kg/cm2 đảm bảo theo tiêu chuẩn TCVN2682-1992 - Nớc : Dïng níc s¹ch - Phơ gia : Dïng phơ gia SELFILL-2010 R để kéo dài thời gian ninh kết xi măng kết hợp với phụ gia Placc CR chống xâm thực nớc mặn Trang - 2.1.6 - Tổ chức lực lợng để thi công ca liên tục từ lúc bắt đầu khoan đến đổ bê tông xong vệ sinh thiết bị II.2 Trình tự bớc thi công cọc khoan nhồi: Bớc 1: Công tác khảo sát định vị: Căn vào mốc VA01; VA02; VA10; VA03 VA04 công ty TVTK bàn giao cho nhà thầu để tiến hành định vị vị trí cấu kiện thi công - Dùng hai máy kinh vĩ Nicon TN2D để xác định vị trí tim cọc phơng pháp giao hội Bớc 2: Rung hạ ống vách: Đóng cọc sàn đạo, lắp đặt hệ sàn đạo định vị ống vách Dùng cần cẩu đặt ống vách vào vị trí hệ sàn đạo định vị ống vách, điều chỉnh ống vách cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật Dùng cẩu cẩu búa rung 60 KVA (năng lực rung 48.7 tấn) rung hạ ống vách đến cao độ thiết kế Búa rung đợc nối vào nguồn điện, điện 380V/50HZ máy phát điện 75KVA dự phòng Sau rung hạ xong ống vách, tiến hành khoan cọc đến cao độ thiết kế cọc Bớc : Khoan tạo lỗ cọc khoan nhồi Hàn tai đỡ, Lắp đặt hệ sàn đạo dầm đỡ giàn khoan, lắp đặt hệ xexy giàn khoan Định vị máy khoan vào vị trí lỗ khoan (t©m m©m quay trïng víi t©m cäc khoan nhåi) Cao độ mâm quay + 4.2 m Lắp đặt thiết bị công nghệ dây chuyền khoan : Máy bơm tuần hoàn BW-850, máy trộn dung dịch Bentonite, bể chứa hệ đờng ống dẫn nớc dung dịch Betonite, bể tụ nớc vào vị trí Tiến hành thi công cọc khoan nhồi Khi máy khoan hoạt động, mùn khoan dung dịch vữa sét đợc đẩy lên thông qua máy bơm bù tuần hoàn đờng ống dẫn thùng lắng Sau ca phôi khoan đợc thu gom từ thùng lắng khu vực thải phôi khoan Cần ý : Định vị sàn máy khoan phải nằm ngang bằng, trục máy khoan phải thẳng góc với sàn khoan trùng với tim cọc tim ống vách đồng thời phải cố định chắn giữ ổn định ống vách suốt trình khoan Trang - Sơ đồ tuần hoàn phôi khoan dung dịch nh sau : Bớc 4: Công tác kiểm tra lỗ khoan : - Kiểm tra độ oval độ lệch tim dọc lỗ khoan - Kiểm tra vị trí lỗ khoan sau khoan - Kiểm tra chiều sâu lỗ khoan - Kiểm tra tỷ trọng dung dịch để điều chỉnh dung dịch vữa sét trình khoan đảm bảo tiêu chuẩn vữa sét quy định điều 3.1 2.2.1 Tiêu chuẩn vữa sét : a) Trong trình khoan Tên tiêu Tỷ trọng ( kg / l) §é nhít qua líp sÐt (s) : Độ nhớt qua lớp cát, cuội, sỏi (s) : Độ PH Trị số yêu cầu Phễu 500/700 1.051.1 21ữ25 30ữ35 9.5 12 Phễu 946/1500 Phơng pháp kiểm tra 1.051.15 Cân tỷ trọng 30 35 Phơng pháp Cone Marsh 40 50 Phơng pháp Cone Marsh 9.5 12 Giấy thử PH b) Trớc đổ bê tông Tên tiêu Tỷ trọng ( kg / l) Độ nhớt (s) : Hàm lợng cát Độ PH Trị số yêu cầu Phễu 500/700 1.051.1 211 < 6% 9.5 12 Phễu 946/1500 Phơng pháp kiểm tra 1.051.15 Cân tỷ trọng 301 < 6% 9.5 12 Phơng pháp Cone Marsh Dụng cụ đo hàm lợng cát Giấy thử PH Trang - 2.2 Tuần hoàn vữa sét : Vữa sét làm dung dịch khoan có giá thành cao, phải đợc sử dụng lại sau chu trình khoan Dây chuyền công nghệ tuần hoàn vữa sét bao gồm máy trộn vữa sét, bể chứa vữa sét mới, bể trộn vữa sét với vữa sét đà lắng lọc sau tuần hoàn, bể bơm để cấp cho cọc khoan máy bơm hệ thống đờng ống thu hồi suốt trình khoan gồm : Sàng rung để tách phôi khoan, máy lọc cát, bể lắng, đa dung dịch chứa vào bể bơm hình thành chu kỳ tuần hoàn 2.2 - Các lu ý trình khoan : Máy khoan GPS15 & GPS20 thiết bị thi công phù hợp với công trình móng cọc đờng kính lớn Máy khoan có phận thuỷ lực mâm quay để khoan lỗ, tháp khoan có rÃnh chuyển hớng đảm bảo lỗ khoan khoan thẳng góc Khi thi công cần lu ý điều chỉnh sàn tháp khoan thông qua vít me thuỷ lực Để đảm bảo ổn định vách lỗ khoan cần bơm bù vữa sét vào lòng cọc, khống chế giữ cho mức vữa sét cao mức nớc bên suốt thời gian khoan đổ bê tông lòng cọc kể lúc ngừng khoan mức vữa sét bị tụt Phải liên kết chặt chẽ sàn máy khoan vào khung cứng chông xê dịch tháp khoan suôt trình khoan Trong trình khoan dung dịch khoan (tại bể bơm ) phải thờng xuyên đợc đo đạc tiêu lúc đầu ca, ca, sau ma sau đổ bê tông để điều chỉnh kịp thời chất lợng dung dịch khoan cách pha thêm vữa bentonite từ bể chứa vữa sét thêm phụ gia thích hợp vào dung dịch bể bơm Trong trình đổ bê tông dung dịch khoan đợc hút dần đa bể lắng Riêng phần dung dịch tiếp giáp với mặt bê tông phạm vi chiều cao 5m bỏ bị nhiễm xi mămg * Xö lý sù cè khoan: - Khi thành lỗ khoan bị lở, phải tìm nguyên nhân vị trí lỗ để có biện pháp xử lý thích hợp Thành lỗ khoan bị sụt lở nghiêm trọng dùng đất đắp lấp lại vị trí lở thành, đổi tiêu vữa betonite, ngừng khoan thời gian, tìm nguyên nhân thành lở khoan tiếp - Khi lỗ khoan bị xiên, bị cong, treo mũi khoan chỗ cong để khoan lại cho thẳng thành Nếu độ nghiêng lớn dùng đất sét lấp lại chỗ nghiêng, đợi thời gian cho đất lún chặt, tiếp tục khoan lại - Khi lỗ khoan bị vữa betonite, chiều cao cột nớc bị tụt, phải chôn sâu thêm ống vách, lèn chặt đất quanh ống vách, pha vữa betonite đặc thêm, đổ thêm đất sét vào lỗ khoan cho mũi khoan quay chậm, để bịt kín lỗ dò vữa betonite - Khoan đập không xuống, phải giảm bớt xung trình (điều chỉnh máy khoan theo xu hớng giảm bớt chiều dày lớp cắt vào tầng địa chất, thay đổi tốc độ khoan), giảm độ đặc vữa, gặp trờng hợp bị lở thành hay nguyên nhân khác làm mũi khoan bị chôn, phải dùng máy ép hút hết đất lấp đầu khoan, để kéo đầu khoan lên - Khi bị rớt mũi khoan lỗ khoan, phải dùng dây, vòng móc kéo mũi khoan lên Trong trờng hợp nghiêm cấm việc đa công nhân lặn xuống để giải cố dới lỗ khoan Trang - II.3 Công nghệ đổ bê tông cọc khoan nhồi 2.3.1 Công tác vệ sinh hố móng 2.3.1.1 - Khi khoan ®Õn cao ®é thiÕt kÕ, ®Ĩ hót s¹ch mïn khoan, làm đáy móng phải nâng đầu khoan lên khỏi đáy hố móng 20cm, tiếp tục quay mũi khoan bơm tuần hoàn đến đạt tiêu dung trọng, hàm lợng cát, độ nhớt rút đầu khoan lên Đầu khoan đợc rút lên từ từ với tốc độ tõ - 4m /phót 2.3.1.2 - Tríc hạ lồng cốt thép vào vị trí, cần đo đạc, kiểm tra lại cao độ đáy móng điểm xung quanh chân cọc điểm cọc, cao độ đáy móng không sai lệch quy định Thời gian từ thau rửa lỗ khoan xong hạ lồng thép đến đổ bê tông không đợc vợt để tránh lắng đọng cát làm bẩn lỗ khoan 2.3.2 Công tác chế tạo lắp đặt lồng cốt thép : - Khi chế tạo lồng cốt thép phải đặt râu thép thi công, chiều dài râu thép thi công phải phù hợp cho sau hạ lồng cốt thép hàn định vị râu thép thi công vào ống vách cao độ mũi lồng thép yêu cầu thiết kế - Các đoạn nối lồng cốt thép đợc nối với bắt cóc, hàn buộc đảm bảo chắn không bị tuột phải phù hợp với hồ sơ thiết kế, đợc chấp thuận TVGS - Sau chế tạo xong vận chuyển cẩu lồng thép vào vị trí cọc phải yêu cầu kỹ thuật, tránh tình trạng lồng thép bị méo Xê dịch cự ly - Lồng cốt thép ống nhựa thăm dò khuyết tật đợc chế tạo thành đoạn (Theo vẽ thi công ), lắp ráp vào lòng cọc cần cẩu, công việc nối đoạn đợc thực trờng, phải đảm bảo lồng cốt thép ghép nối thẳng, ống nhựa thẳng song song, độ gấp khúc không lớn 1cm để sau thả đầu dò dễ dàng - Để đảm bảo lồng cốt thép hạ có đờng trục trùng với đờng trục cọc khoan đảm bảo chiều dày lớp phòng hộ bê tông, lồng cốt thép bố trí chi tiết định vị lồng cốt thép - Sau hạ lồng cốt thép vào vị trí cần đo đạc kiểm tra lại cao độ đáy móng nh điều 4.1.2 2.3.3 Công tác đổ bê tông cọc khoan nhồi: Phơng pháp : Đổ bê tông cọc khoan nhồi theo phơng pháp ống dẫn di chuyển thẳng đứng Yêu cầu kỹ thuật bê tông: Trớc đa vào sử dụng, cần phải thí nghiệm thiết kế cấp phối quy trình, quy phạm hành bảo đảm yêu cầu vữa bê tông đổ bê tông cäc khoan nhåi §é sơt SN = (18  1) cm Cờng độ bê tông theo yêu cầu kết cấu Thời gian trì độ sụt > 30 phút không dới 16 cm Độ sụt đổ vào phễu từ 18 1cm Độ sụt xả từ trạm trộn không dới 18 cm Kết thí nghiệm tỷ lệ phối trộn phải đợc TVGS dut míi ®a sư dơng 2.3.3.1 - Trén bê tông : Trang - Bê tông phải đợc trộn trạm trộn công suất 30m3/h máy trộn bê tông dung tích 1000 lít Trớc đa vào sử dụng máy trộn bê tông, hệ thống cân đong vật liệu nh cát, đá, nớc, phụ gia phải đợc kiểm định, đảm bảo tính xác cho mẻ trộn theo cấp phối đà đợc thiết kế - Thời gian trộn đảm bảo theo tính thiết bị trộn - Phải có cán thí nghiệm đặc trách việc theo dõi công tác trộn bê tông, thí nghiệm độ sụt mẻ trộn ghi sổ theo dõi đầy đủ 2.3.3.2 - Đặt ống đổ bê tông: Chọn loại ống dẫn: Cọc khoan nhồi có ®êng kÝnh  = 1500 mm, ®êng kÝnh èng dÉn thích hợp D = 258 mm, èng dÉn cđa Trung Qc n»m hƯ ®ång bé thiết bị máy khoan GPS15 & GPS20 Chuẩn bị ống dẫn: ống dẫn phải làm mặt ống, ống không đợc méo mó chỗ nối phải kín nớc, ống gồm đốt 3m, 2m, 1m tuỳ theo chiều dài ống mà tổ hợp, chiều dài ống vào cao độ đáy hố khoan cao độ sàn kẹp cổ ống để tính toán Thông thờng đoạn ống cuối ( đoạn mũi ) bố trí đoạn ống đặc biệt 1m, đoạn ống phía thờng đoạn ống 3m, đoạn tiếp giáp với phễu đổ lắp đốt 2m 1m Lắp đặt ống dẫn vào lòng cọc gồm bớc sau : + Đánh dấu chiều cao ống + Lắp đặt hệ dầm kê kẹp cổ sàn cứng, dùng cần cẩu lắp đoạn ống dẫn vào lỗ cọc khoan theo tổ hợp tính toán, ®èt èng l¾p víi b»ng ren, sư dơng cê lê xích xiết chặt hết vòng ren + Toàn hệ thống ống dẫn đợc treo kẹp cổ sàn kẹp đảm bảo ống thẳng đứng + ống đợc rút lên, hạ xuống hệ thống tời máy khoan cần cẩu + Sau tổ hợp xong, dùng cẩu nhấc ống cao đáy lỗ khoan 20cm, định vị tâm lỗ, đảm bảo ống không chạm vào lồng thép cố định dầm kẹp cổ để dẫn hớng ống kéo lên hạ xuống 2.3.3.3 - Các giai đoạn đổ bê tông cọc khoan nhồi: Giai đoạn đầu Trớc đổ bê tông cọc khoan, hệ thống ống dẫn đợc hạ xuống cách đáy hố khoan 20cm, lắp phễu đổ vào đầu ống dẫn Đặt cầu : Cầu đổ bê tông dùng xô nhựa có đờng kính miệng = 258, đáy xô lót thép có móc để treo cầu sợi dây thép 2-3 mm Cầu đợc đặt thăng ống dẫn vị trí cách đáy phễu đổ khoảng 80 cm, cầu phải tiếp xúc kín với thành ống dẫn Khi bê tông đầy phễu thả sợi dây thép giữ cầu để bê tông ép cầu xuống, bê tông đợc cấp vào phểu máy bơm bê tông hệ thống ống dẫn Đổ bê tông với tốc độ chậm để giữ cho bê tông khỏi phân tầng khỏi làm dịch chuyển vị trí cốt thép, tốc độ đổ khoảng 0.2 - 0.5m/phut Giai đoạn Trong trình đổ bê tông phải giữ đầu ống dẫn ngập bê tông m không m Tốc độ đổ bê tông cao bê tông trào khỏi phễu rải xuống hố khoan bê tông bị rửa nớc làm cho việc xác định cao độ bê tông đổ không xác Trang - Cấm chuyển động ngang ống, dịch chuyển ống thẳng đứng phải xác định xác mặt bê tông đầu dới ống dẫn để tránh kéo ống lên quy định Tốc độ rút hạ ống khống chế khoảng 1,5m/phút Bê tông tơi trớc xả vào phểu đổ phải đợc thí nghiệm viên kiểm tra chất lợng cách đo độ sụt, độ sụt thấp độ sụt không đảm bảo quy định không đợc đổ vào cọc Trong trình đổ bê tông, tắc ống cấm không đợc lắc ống ngang cấm dùng đòn kim loại đập vào vách ống làm méo ống, phải sử dụng vồ gỗ để gõ dùng biện pháp kéo lên hạ xuống nhanh để bê tông tụt Muốn xử lý theo phơng pháp phải xác định xác cao độ chân ống dẫn để tránh rút ống khỏi mặt bê tông Giai đoạn cuối Đầu cọc phận quan trọng nối cọc với kết cấu bên trên, việc thi công đòi hỏi thận trọng đặc biệt tránh điều kiện bất lợi cho việc đổ bê tông Bê tông đoạn đầu cọc phải có cấp phối đồng tốt, giai đoạn cuối thờng có vữa nổi, phải tiếp tục đổ bê tông lên đến cao độ quy định (cao cao độ đầu cọc 1-1.2 đờng kính cọc) cho bê tông tràn bê tông đồng nhất, không lẫn sét, mật độ đá dăm lúc ngừng đổ bê tông 2.3.4 - Kiểm tra chất lợng bê tông 2.3.4.1 - Những vấn đề kiểm tra trớc đổ bê tông : Kiểm tra cặn lắng đáy cọc Kiểm tra phiếu thí nghiệm cát, đá, xi măng Kiểm tra kết thí nghiệm cấp phối bê tông Kiểm tra tình trạng hoạt động thiết bị 2.3.4.2 - Những vấn đề kiểm tra thi công Kiểm tra thời gian trộn thực tế, độ xác cấp phối Kiểm tra độ sụt thời gian trì độ lu động bê tông Sản lợng bê tông Đo đạc kiểm tra độ chôn ống bê tông, cao độ mặt bê tông II.4 - Biện pháp đảm bảo chất lợng cọc khoan nhồi Cọc khoan nhồi đạt chất lợng cao toàn hệ thống thiết bị công nghệ hoạt động ổn định, nhịp nhàng, trình thi công tuân thủ nghiêm ngặt tiêu chuẩn kỹ thuật công nghệ Về hệ thống thiết bị công nghệ: Tại trờng phải bố trí máy phát điện dự phòng đủ công suất để phục vụ thiết bị sử dụng lợng điện Để đảm bảo công tác cấp bê tông cọc khoan nhồi đà ký thoả thuận nguyên tắc với Công ty CT thuỷ sử dụng dự phòng trạm trộn máy bơm bê tông Trớc tiến hành khoan cọc cần phải thực nghiêm túc công việc nêu mục 2.14; 2.1.5 2.1.6 công nghệ Về quản lý tiêu kỹ thuật quy trình công nghệ: Bố trí cán kỹ thuật trực trờng suốt trình thi công để theo dõi, kiểm tra, hớng dẫn tổ thi công việc tuân thủ quy trình công nghệ thí nghiệm, đo đạc tiêu, thông số kỹ thuật Tất diễn biến trình thi công cọc đợc ghi chép đầy đủ nhật ký thi công cọc khoan nhồi iii Vấn đề ý đảm bảo an toàn Trang - 2.3.5.1 - Trớc đổ bê tông cọc phải nắm số liệu khí tợng thuỷ văn thật không đợc đổ bê tông ma gió cấp 2.3.5.2 - Chỗ bố trí ngời làm việc, đờng lại, ban đêm phải bố trí ánh sáng đầy đủ 2.3.5.3 -Tất máy móc vận hành phải tuyệt đối tuân theo quy trình thao tác an toàn hành 2.3.5.4 - Tất ngời phải tuân theo lƯnh cđa ngêi chØ huy 2.3.5.5 - GỈp cố nh chất lợng bê tông không đảm bảo, tắc ống phải báo cáo huy khu vực để xử lý xử lý theo lệnh cña ngêi chØ huy chung 2.3.5.6 - Mäi ngêi tham gia đổ bê tông phải học nắm vững quy trình công nghệ Trang -