phan 3 doc

Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp PHẦN III: THI CÔNG CỌC VÀ CỪ Chương 4 Các loại cọc và cừ trong xây dựng 4.1 Phân loại cọc: Cọc có nhiều loại dùng để phục vụ cho công trình Với nhiệm vụ là gia cố nền đất hoặc truyền tải của công trình xuống móng. 4.1.1.Phân loại cọc theo vật liệu: - Cọc tre, gỗ - Cọc bê tông và BTCT - Cọc thép, gang. - Cọc hỗn hợp gỗ và BT, BT & Thép. 4.1.2 Phân theo hình dáng và kích thước: - Cọc có chiều dài < 6m( cọc ngắn) - Cọc có chiều dài 20- 25 m (cọc có chiều dài vừa) - Cọc có chiều dài > 25 có thể 50, 60 m ( cọc dài) Lưu ý: cọc BTCT là cọc phổ biến nhất và người ta chia ra cọc rỗng và cọc đặc, cọc BTCT thường cọc BTDUL, cọc đúc tại chỗ, đúc sẵn. 4.2 Cọc dùng để gia cố nền : 4.2.1 Cọc tre, cừ tràm: * Đặc điểm và yêu cầu: + Dùng để gia cố nền ở vùng đất sử dụng yếu, luôn ẩm ướt +Cọc tre dùng làm cọc phải >2 năm, tươi, thẳng, conmyg vênh không quá 1 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp 1cm/ 1md, Ø tối thiểu > 6cm thông thường từ 8- 10cm, +Thịt tre dày 10- 15mm, chiều dài khoảng 2-3m *Phương pháp thi công : +Dùng vồ gỗ loại cho 1 hoặc 2 người, đóng 25 cọc/m 2 Đây là công việc khó nhọc, tốn nhiều công sức & thời gian +Dùng búa phá bê tông để đóng. +Đầu trên của cọc được cưa vuông với trục cọc và cách mắt tre 50mm, +Đầu dưới được vót nhọn trong khoảng 200mm (bằng đúng khoảng cách mắt tre) 4.2.2. Cọc cát: *Đặc điểm: sử dụng để gia cố nền đất, sau khi thi công khả năng chịu tải của đất nền tăng 2-2,5 lần. * phương pháp thi công: a/ áp dụng cho đất thịt , đất sét pha cát, độ sâu không quá 3m. - Đóng một lõi cọc bằng thép hoặc bằng gỗ xuống sau đó nhổ lên và tạo lỗ cọc. - Dùng cát hạt to hoặc cát pha sỏi đổ xuống lỗ thành từng đợt và đẩm bằng búa treo. - Tác dụng của việc đầm là làm cho đất trong lỗ được đầm chặt, mặt khác đất xung quanh các cọc cát trong quá trình thi công cũng được lèn chặt. b/ Áp dụng cho độ sâu hơn 3m và khu vực đất cát: - Sử dụng ống bao hay ống nòng bằng thép dầy 3-5mm ĐK =30-35cm - Đầu trên của ống được gắn vào 1 máy chấn động treo ở đầu cần trục, đầu 2 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp dưới ống thì có nắp đáy có 4 cánh đóng mở được gắn với ống bao bằng các bản lề. - Sau khi hạ ống bao xuống đến vị trí thiết kế thì đổ hỗn hợp cát lẫn sỏi vào trong ống rồi cho máy chấn động rung, đồng thời từ từ rút ống bao lên khỏi mặt đất. Khi nhổ ống bao thì các cánh cửa đáy mở ra và cát sỏi lắp đầy hố. 4.2.2. Cọc gỗ * đặc điểm, yêu cầu: -Sử dụng để gia cố nền móng đối với công trình có tải trọng không lớn lắm, hoặc công trình phụ tạm -Sử dụng ở đất ẩm ướt, ngập nước. - Gỗ phải tươi, độ ẩm tối thiểu > 23%, nếu dùng gỗ khô thì trước khi gia công cọc gỗ phải được ngâm nước. - Cây gỗ phải thẳng, độ cong cho phép < 1% theo chiều dài cọc nhưng không vượt quá 12cm. - Độ to nhỏ của cọc không được chênh lệch nhau quá 1cm/m. - Theo công thức thực nghiệm của PERRONNET xét quan hệ của đường kính và chiều dài cây gỗ D= 30+(L-4).0,015 Trong đó D là đường kính phần giữa cọc gỗ(m) L chiều dài cọc gỗ(m) Hiện nay chọn cọc gỗ theo công thức D= 30+1,5(L-6) *Chế tạo cọc gỗ: 3 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp - Róc vỏ cây, đẽo đầu cọc, làm mũi cọc. - Gọt nhọn đầu cọc để lồng 1 vành đai bằng thép bản rộng 40-70mm, dày 8-12mm mục đích để bảo vệ đầu cọc khi đóng - Mũi cọc được đẽo thành hình chóp 3 hoặc 4 cạnh dài = 1,2 -2 lần ĐK cọc. - Nếu đóng cọc gỗ qua lớp đất rắn mỏng, lớp sỏi cuội, lớp có lẫn đá cục thì mũi cọc phải được bảo vệ bằng mũ thép gắn vào mũi cọc bằng đinh. -Trường hợp chiều dài không đủ thì phải nối cọc bằng 3 cách sau: Nối bằng vành đai, nối bằng lõi sắt, nối bằng ống bao kim loại. - Hình: Cọc gỗ 4.2.3.Cọc xi măng đất: *Đặc điểm và yêu cầu: -Cột xi măng đất có tiết diện tròn, ĐK= 60cm, L có thể lên 25m -Vật liệu xi măng quá trình thủy hóa của XM và tạo ra khung cứng trong đất là chủ yếu. Tác dụng chủ yếu tăng sức chống cắt, giảm tính nén lún của đất. -Sử dụng thích hợp để gia cố nền đất yếu các công trình dân dụng từ 3- 5 tầng, nền đường, móng các bồn chứa, -Tính chống cắt của đất tăng 2-3 lần so với đất chưa gia cố -Với đất hữu cơ và đất trong nước mặn sự tăng cường độ chống cắt do xi măng sinh ra tương đối nhỏ. Đối với á sét thì việc gia cố làm tăng sức chịu tải rõ rệt. *Chế tạo: 4 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp -Dùng thiết bị khoan đĩa xoắn vào trong đất với độ sâu tương ứng chiều dài cọc, xoay ngược chiều đĩa khoan để rút lên. -Vật liệu gia cố được bơm qua ống dẫn trong cần khoan vào lòng đất. - Qúa trình tác dụng hóa học giữa các thành phần vật liệu xảy ra và phát triển theo thời gian. 4.2. 4. Cọc cát: *đặc điểm: Cọc cát được sử dụng để gia cố nền cho những công trình ở nơi đất yếu với mực nước ngầm cao. sau khi thi công khả năng chịu tải của đất nền tăng 2-2,5 lần. * phương pháp thi công: a/ áp dụng cho đất thịt , đất sét pha cát, độ sâu không quá 3m. -Đóng một lõi cọc bằng thép hoặc bằng gỗ xuống sau đó nhổ lên và tạo lỗ cọc. -Dùng cát hạt to hoặc cát pha sỏi đổ xuống lỗ thành từng đợt và đẩm bằng búa treo. -tác dụng của việc đầm là làm cho đất trong lỗ được đầm chặt, mặt khác đất xung quanh các cọc cát trong quá trình thi công cũng được lèn chặt. b/áp dụng cho độ sâu hơn 3m và khu vực đất cát: -Sử dụng ống bao hay ống nòng bằng thép dầy 3-5mm ĐK =30-35cm -Đầu trên của ống được gắn vào 1 máy chấn động treo ở đầu cần trục, đầu dưới ống thì có nắp đáy có 4 cánh đóng mở được gắn với ống bao bằng các bản lề. -Sau khi hạ ống bao xuống đến vị trí thiết kế thì đổ hỗn hợp cát lẫn sỏi vào trong ống rồi cho máy chấn động rung, đồng thời từ từ rút ống bao lên khỏi mặt đất. Khi nhổ ống bao thì các cánh cửa đáy mở ra và cát sỏi lắp 5 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp đầy hố. 4.2.5. Cọc hỗn hợp : -Sử dụng trong công trình có mực nước ngầm thay đổi, công trình tạm thời, tải trọng không lớn lắm. -Thường sử dụng cọc go64trong phần có mực nước ngầm, một phần không có mực nước ngầm hoặc thay đổi dùng bằng bê tông cốt thép. -Loại cọc này ko được đóng xiên. 4.2.6. Một số loại ván cừ: 4.2.6.a Ván cừ thép: - Cừ thép có thể tạo thành một tấm tường chống thấm bền, chắc để bảo vệ hố móng. - Các khe móc nối dích dắc được những hạt đất nhỏ bịt kín để nước không chảy qua. 4.2.6 b .ván cừ bê tông cốt thép -Loại ván cừ BTCT thường là BTCTDUL -Loại này ưu điểm hơn cừ thép(ko bị ăn mòn) -Nhược điểm + Là hạn chế chiều dài, không có khả năng nối dài. + Tính chịu uốn và chống va đập thấp. + Hầu như ko có khả năng sử dụng lại + Chống thấm khó, vận chuyển phức tạp. 6 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp 7 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp 4.3 Các loại cọc của móng cọc: ~ 4.3.1. Cọc thép: a/đặc điểm: * Chịu lực dọc rất tốt nhưng do trọng lượng tương đối nhỏ, lực ma sát giữa đất và cọc không lớn nên khả năng chống nhổ không cao. * Tuy giá thành cao so với cọc BTCT nhưng một số trường hợp vẫn được sử dụng rộng rãi như Công trình Cầu tàu, Cột thép, thanh ốp gia cường cho tường cừ thép và nó nâng cao khả năng chịu tải của cọc đối với mọi loại đất. * Cọc thép bền, cứng nên ko sợ hư hỏng trong vận chuyển * Độ sâu đóng cọc lớn có thể lên 40m( có thể hàn từng đoạn) ko phải lắp giá đóng cọc cao, nặng thiết bị đóng ko phức tạp. * Sức chịu tải của cọc thông thường chịu nén 100T, chịu kéo đạt 50T có thể lên 250-300 tấn. * ĐKcọc thường từ 16-60cm, thành ống dày 6-14mm *Mũi nhọn được hàn kín để dễ đóng, tránh đất vào ống *Sau khi đóng thì đổ bê tông vào trong ống để tăng độ bền của cọc. *Vật liệu dùng chế tạo có thể là gang hoặc gang và thép kết hợp * Sự phá hoại cọc thép có thể xẩy ra khi bị cong queo do đóng chối hoặc bị ăn mòn. Cọc ống có thể bị phá hoại khi gặp phải địa tầng nghiêng, tầng đất cứng b/ Bảo vệ cho cọc thép: *Cọc thép ngâm trong nước mặn bị phá hủy nhanh hơn trong nước ngọt thì cần cach ly cọc với môi trường xung quanh bằng phủ 1 lớp bên ngoài hoặc bọc cọc, phương pháp bảo vệ bằng catot *Phần cọc tiếp xúc giữa không khí với nước nhanh bị gỉ hơn. Muốn chống gỉ người ta quét 1 lớp bi tum lên bề mặt cọc 8 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp *Theo dõi cẩn thận những lực cản khi đóng cọc và bịt sắt tại mũi cọc 4.3.2 Cọc bê tông cốt thép: *Phân loại dựa vào kích thước, hình dáng, nguyên lý làm việc của cọc (cọc chống, cọc ma sát) nhưng phổ biến là phân loại theo phương pháp thi công cọc. a/ cọc BTCT đúc sẵn : -Cọc BTCT đúc sẵn thường có tiết diện hình vuông, kích thước tiết diện là: 200x200; 250x250, 300x300; 350x350, 400x400; 450x450. (mm) ~ -Chiều dài của mỗi đoạn cọc từ 6 – 12m, cọc của các công trình cảng dài tới 25m hay hơn nữa, cọc BTCT rất nặng, có thể nặng đến 10 tấn. ~ -Chiều dài và tiết diện của cọc bị giới hạn bởi công suất các thiết bị , phương tiện vận chuyển và đóng cọc. ~ -Ngoài ra, chiều dài và tiết diện của cọc còn có sự tương quan với nhau. -Cọc BTCT đúc sẵn có 3 phẩn (thân cọc, mũi cọc, đầu cọc) b/Cọc BTCT ứng suất trước : - Trình tự chế tạo như cọc BTCT - Hạn chế được hiện tượng nứt nẻ bê tông trong quá trình hạ cọc nhưng có hạn chế cho việc nối cọc. c/Cọc bê tông cốt thép đổ tại chỗ - Cọc BTCT có tiết diện tròn, đường kính 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800 …3000. - Chiều dài cọc có thể đến 70m ~ -Cọc được thi công bằng phương đổ bê tông tại chỗ. 9 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS. Lê Ngọc Diệp -Sức chịu tải lớn có thể lên đến hàng ngàn tấn. - Cọc được sử dụng cho móng nhà nhiều tầng, móng trụ cầu … CHƯƠNG 5: THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CỌC VÀ CỪ 5.1.Thi công đóng cọc, cừ : 5.1.1 Thiết bị đóng cọc, cừ : *Việc chọn lựa giá búa, búa, thiết bị phục vụ cho đóng cọc phụ thuộc vào những yếu tố cơ bản sau: -Loại cọc( gỗ, BTCT, thép) và trọng lượng của chúng. -Số lượng cọc phải đóng. -Loại đất cần phải xuyên qua. -Tốc độ thi công đòi hỏi. -Thiết bị hiện có của đơn vị thi công, và điều kiện địa phương. *Thiết bị đóng cọc hiệu quả nhất quả búa có trọng lượng ≥ trọng lượng của cọc. Độ cao rơi ≤ 1-1,5m tần số đóng của búa vừa phải. *Dựa theo nguyên lý làm việc người ta phân thành 3 nhóm: a/ Búa treo hay là búa rơi tự do: +Có thể dùng sức người, tời tay, tời điện. Buá được kéo lên đến độ cao quy định cho rơi tự do để búa đập xuống đầu cọc. +Năng suất của búa này thấp, chỉ sử dụng khi số cọc đóng ko nhiều b/Búa hơi : +Qủa búa rất nặng, nhưng độ rơi lại nhỏ. +Công việc nâng búa nhờ áp lực của hơi nước hay khí nén thông qua pitong di động trong 1 vỏ xi lanh cố định. +Dùng chủ yếu để đóng cọc BTCT. 10 [...]... và tính chất địa tầng mà hòa tan từ 20kg-50kg/1m 3 nước - Độ nhớt Marsh 32 - 40 gy -Độ PH = 9,5- 11,7 - Độ tách nước dưới 30 cm3 35 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS Lê Ngọc Diệp - Hàm lượng cát 0,5 - Đường kính hạt 100mm, đá mồ côi, đá phong hóa thì pp này bộc lộ nhược điểm là khoan ko xuống, độ chính xác theo phướng thẳng đứng không... 20-60 nhát/ 1 phút - Thích hợp để đóng cọc BTCT dài và nặng Có loại búa đóng đổng thời một lúc 3 cọc thép hoặc cọc gỗ - Kết cấu búa đơn giản, dễ sử dụng, bền - Để khai thác tối đa năng suất đóng và tránh sự trồi lên của cọc trong quá trình đóng thì trọng lượng của búa ≥ trọng lượng của cọc Và không được ≤ 2 /3 trọng lượng cọc - Khuyết điểm chính của cọc là điều khiển bằng tay, năng suất thấp, tốn hơi... -công tác hạ ống vách, khoan, bơm dung dịch Bentonit -xác nhận độ sâu hố khoan và xử lý cặn lắng đáy hố cọc -công tác chuẩn bị và hạ lồng thép -lắp ống đổ bê tông -công tác đổ bê tông và rút ống thép 33 Kỹ thuật thi công và máy xây dựng KS Lê Ngọc Diệp -kiểm tra chất lượng cọc 1- công tác chuẩn bị: * điều tra khả năng vận chuyển, phạm vi xung quanh hiện trường * phương pháp hạn chế tiếng ồn * đảm bảo . thi công cũng được lèn chặt. b/ Áp dụng cho độ sâu hơn 3m và khu vực đất cát: - Sử dụng ống bao hay ống nòng bằng thép dầy 3- 5mm ĐK =30 -35 cm - Đầu trên của ống được gắn vào 1 máy chấn động treo. trình thi công cũng được lèn chặt. b/áp dụng cho độ sâu hơn 3m và khu vực đất cát: -Sử dụng ống bao hay ống nòng bằng thép dầy 3- 5mm ĐK =30 -35 cm -Đầu trên của ống được gắn vào 1 máy chấn động treo. BTCT đúc sẵn thường có tiết diện hình vuông, kích thước tiết diện là: 200x200; 250x250, 30 0x300; 35 0x350, 400x400; 450x450. (mm) ~ -Chiều dài của mỗi đoạn cọc từ 6 – 12m, cọc của các công trình cảng