Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp: Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi trên nền đá, áp dụng tại công trình nhà máy xi măng dầu khí 12-9

lớn, Do đỏ, giải pháp cọc khoan nhdi bé tông cốt thép ngày cảng được wa chuộng và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam, Đặc diém công nghệ thi công cọc khoan nhồi là khoan tạo lỗ trong nên dit, g

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ

một nguồn nào và dưới bat kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.

Tác giả luận văn

Đô Ngọc Tú

LỜI CÁM ON

“Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô Trường Đại học Thủy Lợi; đặc biệt là các.

cán bộ, giảng viên Bộ môn Xây dựng dan dụng và Công nghiệp, Khoa Công trình, phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tác giả hoàn thành bản luận van này.

Tác giả xin cảm ơn sâu sắc đến GS.TS Nguyễn Tién Chương, TS Nguyễn Ngọc

“Thắng đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả hoàn thành luận văn.

“Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn các Lãnh đạo và đồng nghiệp nơi tác giả đang

công tác đã quan tâm tạo điều kiện thuận lợi hỗ trợ, giúp đỡ tác giả trong việc thư

thập thông tia, tài liệu tong quá trình thực hiện luận văn.

Xin cảm om gia đình, bạn bè đã thường xuyên chia sẻ khó khăn và động viên tác giả

trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đẻ có thé hoàn thành luận văn này

Do điều kiện thời gian và chuyên môn còn hạn ché nên luận văn không tránh khỏinhững thiểu sót Tác giá rắt mong nhận được sự chỉ dẫn và đồng góp ý kiến của cácthiy giáo, cô giáo các nhà khoa học vi các đồng nghiệp để luận văn được hoàn

thiên hon,

Hà Nội, ngày thang 5 năm 2018

“Tác giả luận văn

Đỗ Ngọc Tú

MỤC LUC LOICAM DOAN.

1 Tính cấp thiết của dé tài

2 Mục dich của đề tải

1.1.2 Các yêu ổ ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhỏi

122 Quy trinh thi công cọc khoan nhỏi

1.2.1 Chuẩn bị thi công

1.2.2 Định vị cọc (Định vị công trình và hỗ khoan).

1.23 Công tác hạ ông vách tổng casing)

1.2.4 Công tác tạo lỗ khoan.

1.255 Vet ling kim sạch hồ khoan

1.2.6 Công tie gia công va ha cốt thép

1.2.7 Công tie lip ống đỗ bê tông

1.2.8 Xử lý cặn lắng đáy hé khoan trước khi dé bê tông

1.29 Công tức bê tông

1.2.10 Công tác rút ông vách và vệ sinh đầu cọc

1.3 Các phương pháp kiểm tra trong quá trinh thì công,

1.3.1 Kiểm tra dung địch khoan.

1.33 Kiểm ta ông thép

1.3.4 Kiếm ta Bê tông

14 Kiểm ta chất lượng cọc sa tí công

1.4.1 Nhóm đánh giá chất lượng vật liệu thân cọc.

1.4.2 Nhôm đánh gid sức mang ải của cọc

CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT THỊ CÔNG KHOAN COC NHỎI TRONG NEN DA2.1 Giải pháp thi công cọc khoan nhi tong nén đã

2.1.1 Đặc điểm phương pháp thi công cọc khoan nhỏi trong nén da.

16

18 19 19 20

20

20 2 22 22

2.1.2 Thiết bị công nghệ thi công khoan tạo lỗ, ”2.1.2.1, May khoan cọc nhi kiểu gẫu xoay dạng cột budm 3

2.1.22 Máy khoan tuần hoàn ngược RCD 28

2.1.23 Thiét bj khoan nhdi bằng phương pháp đập cáp 29

2.1.3 Các phương pháp sử dụng ở Việt Nam và tham khảo trên thé giới 30

2.1.3.1, Coc khoan nhỏi theo công nghệ khoan khô 30

2.1.32 Cpe khoan nhỗi có sử dụng ông vách 31 2.1.33 Cọc khoan nhi không ding ống vách 31 2.2 Các sự có và khuyét tt của cọc khoan nhi trong nên đá thường gặp 32

2.2.1 Sự cổ thường gặp cọc khoan nhdi trong nền dat, đá 332.2.2 Một số ví dụ điển hình về sự cố cọc khoan nhỏi trong nén đá 343.2.2.1 Sự cỗ cát chảy trong quá trình khoan tạo lỗ 342.2.2.2 Sự cổ gay gầu khoan do hang động caste 35

2.2.23 Sự cổ mit bê tông do hang động cast 35 2.2.24, Sự cổ tắc ông đổ bé ting 36

2.3 Các nguyên nhân gây sự cổ cọc khoan nhôi trong nền đá 372.3.1 Các nguyên nhân gây hư hỏng trong quá tình Khoan to lỗ 372.3.1.1, Không nit được đầu khoan lên, gây cin khoan, giu khoan, đút cáp rơi bia

m 2.3.1.2 Sự cổ ông chống bị tụt xuống khi th công 38 2.3.1.3 Coe bị xiên do khoan vào hang hốc castơ hoặc mặt đá nghiêng 38

3.3.1.4, Sự cổ không rit được Sng vách lên trong biện pháp thi công có sử dụng ông

vách 3 2.3.1.5 Sự cổ sập thành vách hé khoan trong quá tinh khoan 39

2.3.1.6 Sự cổ mat dung dich khoan đột ngột khi gặp hang castơ 40 2.3.1.7 Sự cố do dung dich bentonine đông ty nhanh và nhiều xuống đáy lỗ khoan.

40

2.3.2 Các nguyên nhân hư hong trong công đoạn gia công và hạ lồng cốt thp 402.3.2.1 Sự cổ không hạ được long cốt thép vào hồ khoan 402.3.22 Ông vách bị lún (do treo lồng thép quá nặng vào ông vách) 40

2.3.3 Các nguyên nhân hư hỏng trong quá trình đồ bê tông đúc cọc 40

2.3.3.1 Sự cổ tie nghẽn bê tông trong ống 402.3.3.2 Sự cổ ca khối be tng trong ông bị kéo lên khi rút ông vách lên 4i2.3.33, Sự cổ bê tông thân cọc bị phân ting, rỗ tổ ong và có vật la (như thấu kínhbùn, dit, vữa, bentonite.) 412.4 Biện pháp xử lý sự cỗ cọc khoan nhỏi trong nền đá 4I2.4.1 Biện pháp xử lý sự cố cọc khoan nhồi trong quá trình khoan tạo lỗ 4l2.4.1.1, Không rút được đẫu khoan lên gẫy cin Khoan, gẫu khoan, đút cáp rơi bản

4l 24.1.2 Sự cổ ống chống bị tụt xuống khi thi công 4ã

24.1.3 Coe bị xiên do khoan vào hang hốc costơ hoặc mặt đá nghiêng 424.14, Sự cố không rút được ông vách lên trong phương pháp thi công có ống vách

44

24.1.5, Sự cổ sập thành vách hồ khoan trong quá trình khoan 442.4.1.6, Sự cổ mat dung dich khoan đột ngột khi gặp hang castor ¬2.4.2 Các biện pháp xử lý sự cổ trong công đoạn gia công và hạ cốt thép `

2.4.3 Các biện pháp xử lý sự cổ trong quá trinh đồ bê tông đúc cọc 45 2.5 Các biện pháp phỏng ngừa sự cổ 46 3.5.1 Đề phòng sự sut Io thành hỗ trong phương pháp thi công không có ông chống

2.5.6, Dé phòng nước vào trong ông SI 2.5.7 Đề phòng có khí độc ở trong hồ khoan 5

CHƯƠNG 3: ÁP DUNG THI CONG COC KHOAN NHOI TREN NEN ĐÁ TẠICONG TRINH NHÀ MAY XI MĂNG DAU KHÍ 12-9 553.1 Giới thiệu chung vẻ dự án 5s

3.1.1 Giới thiệu công trình 5s

3.2 Đề xuất công nghệ thi công cọc khoan nhồi cho công trình 58

3.2.1 Thi công bằng máy khoan KHI80 và máy khoan đập cáp CK1500 59 3.2.1.1 Cơ sở lựa chọn biện pháp thi công 59

3.2.1.3 Các giải pháp trong quá trình thi công 70 3.2.2 Thi công bằng may khoan gầu xoay BAUER BG28 và máy khoan SOILMEC SR-60C khoan các cọc có hang caste 75 3.2.2.1 Cơ sở lựa chon biện pháp thi công 75 3.2.1.2 Trình tự thi công 78 3.3 Các biện pháp thi công cọc qua bang caste 89 3.3.1, Biện pháp trong quá trình khoan cọc 89

3.3.1.1, Khoan thăm dò dia chất 89

3.3.1.2, Ding ống vch khi xuyên qua hang castơ lớn 90 3.3.1.3, Đổ bê tông nghèo 92 3.3.2 Gai pháp trong quá trình là sạch hd khoan %

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Các quá trừ

Hình 1.2 Định vị cọc

Hình 1.3 Khoan tạo lỗ, bơm dung dich Bentonite git thành

chủ yếu thi công cọc khoan nhdi

Hình 1.4 Gia công lắp dựng cốt thép cọc,

Hình 1.5 Ông Tremie, éng thai rửa va lắp ống thổi rửa hồ khoan

Hình: 1.6 Xử lý cặn lắng hạt mịn theo phương pháp thổi rửa bằng khí nén.

Hình 1.7 Lip ống 46 Bê tông, 46

bê tông

Hình 2.1 Máy khoan Bauer

Hình 2.2 Máy khoan SOILMEC

Hình 2.3 Máy khoan SANY

Hình 2.4 Máy khoan tuần hoàn dạng mâm xoay.

Hình 2.5 Máy khoan đập cáp CK-2000 (Trung Quốc)

Hình 2.6 Hồ khoan địa chất cảng nhập than nhà máy Nhiệt điện Vũng Ang 1

Hình 2.7 Trục vớt cần khoan, giu khoan BG2E

Hình 3.1 Máy khoan đất HITACHI- KHI80.

Hình 3.2 Sơ đồ tình ti thi công khoan đá bằng máy dip cáp

Hình 3.3 Gầu gắp đất máy khoan đập cáp.

Hình 3.4 Twin hoàn Bentonite

Hình 3.5 Máy khoan Bauer - BG28

Hình 3.6 Sơ đỗ trình tự thi công khoan đá bằng máy khoan BG28

Hình 3.7 Ông vách phụ qua bang caste

Hình 3.8 Xứ lý hang castơ bằng bê tông nghèo cọc CN-12 Sỉ lô xi măng

Hình 3.9 Tuần hoàn ing Bơm hút bùn

Hình 3.10 Mặt bằng hạng mục Nhà nghiền than

Hình 3.11 Ong vắch dig cho cọc CN 1, CNI2 hạng mục Nhà nghiễn than

Hình 3.12 Ong vách quây qua hang Casto cọc CN3-06 hạng mục bệ lò.

7 8

" 12 13

4

lông trongdung dich Bentonite và do mặt dâng

16 25 26

7

29 29 34 42 59 63 68 69 78 9 2 93 96

Sĩ

98 9

DANH MỤC BANG BIEU

Bang 1.1 Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch Bentonite

Bảng 1.2 Các thông số cần kiểm tra về lỗ khoan cọc nhồi

Bang 2.1 Phân cấp đá theo cường độ kháng nén: TCVN 11676 : 2016Băng 22 Thông số kỹ thuật một số loại máy khomn BAUER

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật một số loại máy khoan SOILMEC

Bang 2.4 Thông số kỹ thuật một số loại máy khoan SANY

Bảng 2.5 Máy khoan tuin hoàn dang mâm xoay của Trung Quốc,

Bảng: 2.6 Thông số kỹ thuật các loại máy khoan đập cáp.

Bảng 3.1 Tổng hợp các hang mục tại dự án Xi mang 12-9

Bảng 3.2 Tông hợp các hạng mục khoan cọc nhỗi tại dự án Xi ming 12-9 Đăng 3.3 Thông số kỹ thuật máy khoan KHI E0.

Bảng 3.4 Thông số kỹ thuật máy khoan dập cáp CK1500.

Bang 3.5 Giá trị một đây chuyền khoan bằng máy khoan đập cáp và KHI80

Bảng 3.6 Sử dụng xung trình va bentonite cho các ting đất

Bang 3.7 Kích thước gau khoan đá.

Bing 3.8 Kích thước gầu khoan cất vành

Bảng 3.9 Thông số kỹ thuật máy khoan Bauer BG28

Bang 3.10 Giá trị một dây chuyển thiết bị khoan bằng máy khoan BG28

Bảng 3.11 Bao đường định kỳ cần kelly trong việc khoan dất

Bang 3.12 Giá trị khối lượng biện pháp thi công cọc CN2-12

PHAN MO DAU

1 Tính cấp thiết của đề ti

“Công cuộc đổi mới và hiện đại hỏa đắt nước dang diễn ra mạnh mẽ trong đồi sống

xã hội đặc biệt là trong inh vực kinh Ẻ Sự phát triển mạnh của kinh tế đồi hỏi ngày

căng cấp bách đầu te xây dụng và mỡ rộng cơ sở hạ ng Dó là việc xây dựng mới

à hiện đại hóa các khu công nghiệp, các nhà mấy, các khu dân cự nhà cao ting, cácsông trình giao thông như: cầu đường, bến cảng, kho hàng nặng Quá tình xây

dựng các công trình tại những vùng địa chất yếu, phức tạp dit ra cho các chuyên gia, các kỹ sư xây dựng những thách thức trong việc tìm kiếm và áp dụng các giải pháp xử lý nền móng công trình trên nén địa chất phức tạp.

6 nước ta hiện nay, phương án móng cọc được hựa chọn thiết kế cho hầu hết các

công trình din dụng và công nghiệp có tải trọng lớn trên nền đất yếu Thi công cọc.

có nhiều giải pháp khác nhau, như dùng búa ding cọc Diezen, dùng búa rung động

hạ cọc ding máy ép cọc tĩnh, cọc khoan nhồi bê tông cốt thếp Tuy nhiên tùythuộc đặc điểm công tình, điều kiện địa chit mặt bằng thi công mỗi gai pháp cọc có

những uu điểm, nhược điểm riêng khác nhau Móng cọc đúc sẵn do nhược điểm.

gây chấn động mạnh, tiếng ồn lớn hoặc 6 nhiễm môi trường trong quá trình thi công.

cc bing búa đồng Diezen nên phạm vi sử dụng bị hạn chế trong xây dựng ở cácthành phế hay khu vực đông dân cư; giải pháp ép trực tiếp hoặc khoan lỗ rồi hạ cọcđúc sẵn cũng có nhiễu hạn chế như lực ép thường không lớn, kích thước cọc (đườngkính, độ dai) không thé tăng tủy ý, dẫn tới sức chịu tải của loại cọc này cũng không.

lớn, Do đỏ, giải pháp cọc khoan nhdi bé tông cốt thép ngày cảng được wa chuộng và

sử dụng rộng rãi ở Việt Nam,

Đặc diém công nghệ thi công cọc khoan nhồi là khoan tạo lỗ trong nên dit, giữ ônđịnh vách hồ khoan bằng ống vách dung dich bentonite Sau đó tiến hành đúc cọctheo phường pháp đỏ bé tông dưới nước Do vậy có rit nhiễu yếu tổ ảnh hưởng đến.quá trinh thi công và có thể xảy ra nhiễu sự cổ, ảnh hưởng đến chất lượng coekhoan nhồi Giải pháp cọc Khoan nhỗi xây đụng trên nền đó, hang động castơ cónhững kh khăn và sự cổ riêng bên cạnh các sự cổ thường gặp khi th công tiên nên

đất, Hiện nay chúng ta vẫn chưa cổ các quy chun, gu chuẩn, các chỉ dẫn kỹ thuật

thi công cọc khoan nhội tiên nén da Do vậy te giả chọn để tii“ Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nh trên nên di áp dụng tại công tình nhà may

Xi măng Đầu khí 12-9." đề tim hiễu, nghiền cứu thực trang về công nghệ thi công

cọc khoan nhdi trên nền đá; trên cơ sở công trình thực té áp dụng, cũng nhằm đưamột số biện pháp kỹ thuật để hoàn thi uy trình, công nghệ thi công, nâng cao

nda, công tác kiểm soát chất lượng, đẩy nhanh tiễn độ thi công cọc trên

2 Mye dich của để tài

~ ĐỂ xuất một số biện php th công cọc khoan nhỏi trên nên đá

~ Nghiên cứu lựa chọn các biện pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nh áp dụng ti

dự án xi mang Dau khí 12-9.

3 Đồi tượng và phạm vi nghiên cứu

a Đổi tượng nghiên cứu.

Đổi tượng nghiên cứu của đ ti nghiên cứu các ứng dụng vé quy nh th côngcoe khoan nhổi trên nền đá, phân ích các yêu tổ ảnh hưởng đến quá tình th công,kiểm tra, kiểm soát chất lượng của cọc khoan nhôi trên nên đá

b Phạm vi nghiên cứu:

Phân tích và đỀ xuất biện pháp kỹ thuật thi công cọc khoan nhỗi cho các hạng mục

công trình tại dự án xi mang Dau khí 12-9.

4 tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Để phân tích, nghiên cứu giải quyết vẫn đề của đ ti, tác giả dự kiến sử dụng một

số phương pháp sau:

- Phương pháp kế thừa: Kế thừa các nghiên cứu lý luận khoa học, các dự án, cácvăn bản quy định của nhà nước lên quan đến đề ti

~ Phương pháp thống kê

- Phương pháp tổng hợp và phân ích thông tn

= Phương pháp chuyên gi "Tham vấn các chuyên gia trong lĩnh vực thi công.

+ Một các phương pháp khác.

CHƯƠNG 1, TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ THI CÔNG COC

KHOAN NHÒI

1.1 Giới thiệu tổng quan về cục khoan nhỏi

1.1.1 Khái niệm, wu nhược diém và phạm vi áp dung

‘Coc khoan nhồi được thiết kế có kích thước mặt cắt và chiều dài lớn (đường kính

coe tới 300em, chiều đài cọc có thể dai đến 120m), sức chịu tải của cọc lớn thường

từ 30 - 140 tấn trên một đầu cọc.

1.1.1.2 Ua nhược điểm và phạm vi áp dung

a Uw điểm

So với các loại cọc khác 1 ‘ege khoan nhéi thi công thuận lợi trong các vùng lân

cận công trình đã xây trước, trong khu đông dân cư Quá trình thi công cọc nhỏdung chấn nhỏ hơn so với cọc đóng, không gây tiếng ồn lớn, ít gây ảnh hưởng đến

các công trình bên cạnh (lún sụt cục bộ) Thi công cọc nhỗi không gây hiện tượng

trồi đất ở xung quanh, không day các cọc sẵn có xung quanh sang ngang.

Với đặc điểm thi công là công đoạn khoan tạo lỗ đi trước nên có thé kiểm tra lại

ch

điều kiện địa chất công tình của từng cọc và có thé đưa ra giải pháp thay đ

thước, chiễu sâu để phù hợp với điều kiện địa chất công tình thực tế Cọc khoannhồi có thé được đặt vào những lớp đắt rit cứng thâm chí tới lớp đã gốc mà giải

pháp cọc đồng hoặc ép khả thí.

Coe có tiết diện và độ sâu mũi cọc lớn hơn nhiễu so với cọc chế tự sẵn thi côngbằng đông hoặc ép cọc, do vậy sức chịu ti cọc khoan nhồi thường lớn hơn nhiều so

với các giải pháp móng cọc khác.

lượng cọc trong một đãi cọc ít, việc bí các dit cọc (cùng các công tìnhngằm) trong công tinh được dễ đăng hơn,

Coe khoan nhồi bê tông cốt thép đường kính nhỏ có độ ổn định cao hơn nhiều sovới ép cọc bê tông cốt thép Giá thành ngang bằng hoặc rẻ hơn (tủy vào điều kiệncông trình cụ thé) Do vậy khoan nhi bê tông cốt thép được sử dụng khá rộng rãi

ao, yêu cầu kỹ thuật ph tạp

Suất huy động cường độ vật liệu cấu tạo cọc thấp

Chất lượng cọc tùy thuộc nhiễu vào trinh độ và công nghệ thi công bê tông cọcTrong tính toán mức độ chiết giảm ma sắt mặt bên cọc và sức khng mũi cọc nhiều

hơn so với các loại cọc khác,

(Qué tình thi công dễ sụt thành vách lỗ khoan, điều này ảnh hướng đến tính chất

làm việc của đắt xung quanh cọc, tại chân cọc, làm thay đổi kích thước tiết diện cọc, tăng khối lượng bê tông và trọng lượng bản than coe.

Chi phí khảo sắt địa chất công trình cho việc thiết kế móng cọc khoan nhỗi cao hơn

a È các tính chất cơ-lý- hoá của đấtso với mồng cạc khác Khảo sắt chỉ ễ

nước ngầm, cin dự báo ding về các hiện tượng et chy, ất sip.)

e Phạm vi áp dụng

‘Thich hợp với các loại nền dit da, kể cả vùng có hang castơ

Thich hợp cho các công tình cầu lớn ti trọng nặng địa chit nén mồng là đắt yêu hoặc có địa ting thay di phức tạp.

Thich hợp cho nén móng các công tinh xây đựng trong thành phố hay trongkhu vực dân cư đông đúc vì đảm dio được các vin đỀ vỀ mỗi trường cũng như tiên

49 thi công công trình.

“Thích hợp cho móng công tình có tải trọng lớn như: Nhà cao ting có ting ngim,các công tình cầu (cầu dim giản đơn, cầu khung T,

„ nhất là khỉ

dim liên hợp liên tục, cầu treo đây xi ất cầu nhịp siê tĩnh vượt khẩu độ lớn, ti trong truyền

xuống móng lớn mà lạ yêu cầu nghiêm ngặt về độ lún)

1.1.2 Cúc yéu tổ ảnh hưởng dén chất lượng cọc khoan nhỗi

a Biện pháp thi cong

~ Trình độ quản lý của ban điều hành tại công trường

- Trinh độ, nghiệp vụ, năng lực của đội ngũ cần bộ kỹ thuật Kỹ sư điều hành thì

công tại công trường, tay nghề công nhân làm việc.

- Thiết bị may móc thi công tại công trường có thích hợp với các điều kiện thi công.

cụ thể hay không.

b, Điều kiện địa chất tại địa điểm công trình xây dựng

~ Đắi với dt nỀn đắt s: HỖ đào không bị ạt lõ ảnh hưởng không nhiều đến chit

lượng bê tông cọc,

-Đ với dit nén dit các Ảnh hưởng đến chất lượng thi công cọc, độ cứng của

thành vách thường không én định.

- Đối với dit nỀn đắt bàn nhão: Ảnh hưởng rất lớn đến việc thi công cọc Do độcứng của thành vách không đảm bảo, để st I.

lâu, đồi hỏi

~ Đổi với nỀn da, hang casta, dia chit phức tạp thời gian khoan to ki

thiết bị chuyên dùng, hiện tại chưa có chỉ dẫn cụ thể lựa chọn thiết bị thi công.Xhoan qua nên da, hang can, biện pháp thì công bê tông cần tính toán lựa chọn cho

phù hợp, hiệu quả và đầm bảo chất lượng

e Tién độ thi công:

Tiến độ thi công phải tuân thủ theo đúng TCVN để đảm bio chất lượng cọc Việc

đẩy nhanh tiến độ thi công nhanh hoặc thi công quá chậm dẫn đến những sai sóttrong quá trình thi công, có thé dẫn đến sạt lở thành vách hồ đảo trong quá tinh thi

công bê tông

1.2 Quy trình thi công ege khoan nhồi [1]

Công nghệ thi công cọc khoan nhỗi thường bao gdm 10 công đoạn chính như sau,

‘minh họa trong hình vẽ 1.1

6 Công tác gia công và hạ ctthép

T~ Công tác lắp ông đỗ bê tông

3 - Xử lý cặn king đáy hỗ khoan trước khi dd bê tong

9 - Công tác đỗ bê tông.

10 - Công tác rút ống vách và vệ sinh đầu cọc.

° 9

©9e99000©

Hình 1.1 Các quả tỉnh chủ yếu th công cọc khoan nhỏi

1.2.1 Chuẩn bị thi công

“Trước khi th công cọc khoan nhỗi phải thi công các công trình phụ trợ và chun bị

các trang thi bị, máy móc, vật tư thi nghiệm, kiểm định cần thiết phục vụ cho tỉcông, kiểm tra vật liệu chính (thép, xi măng, dung dich khoan, phụ gia , cát, đánude chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất, kết quả thí nghiệm kiém định chitlượng Dụng cụ và thiết bị kiểm tra chất lượng phải có kiểm chun của cơ quan đủ

thim quyền

1.2.2 Định vị cọc (định vị công trình và hồ khoan)

Dựa vào mốc giới do bên A bàn giao tại hiện trường, căn cứ vào tọa độ gốc và hệ:tọa độ của các cọc thi công Dùng mây toàn đạc điện tử định vị các lỗ khoan chuỗn

bị thi công Cúc trục được đánh dẫu cin hận và được gửi ra ác vị tí inh xung

quanh công trường để thường xuyên kiểm tra tim cọc trong thời gian thi công va

bàn giao sau này.

- Tim cọc được xác định bing bốn tim mốc kiểm tra AI, A2 và BI, B2 được đóng,

bằng các cọ tiêu thép đường kính D = 14 mm, chiễu di cọc 1,5 m vuông gức vớinhau và đều cách tim cọc một khoảng cách bằng nhau được bổ trí như hình vẽ

= Trước khi ha casing cho mỗi lỗ khoan phải gửi bốn cọc mốc vuông góc và thẳng

hàng với nhau cách tim cọc 2 + 2,5 m để hạ casing đúng vị trí

= Sau khi hạ Xong casing đồng 4 mốc gũi, kết hợp mây toàn đạc nh hình

kiểm tra tìm cọc.

Hình 1.2 Binh vị cọc(éng casing)

1.2.3 Công tác hạ ống vác

dng vách có tác dụng:

~ Định vị và dẫn hướng cho máy khoan

- Giữ dn định cho bề mặt hồ khoan và chống sập thành phần trên hồ khoan;

~ Bao vệ dé đất đá, thiết bj không rơi xuống hỗ khoan

«Lim sản đỡ tam và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp đựng và tháo đỡ ống dé bê tông.

Ông vách được chế tạo thường từ 6.0 m đến 10 m trong các xướng cơ khí chuyên

dụng, chiều day ống thường từ 6,0 mm đến 16 mm

Sau khi định vị xong vị tí tim cọc, ông vách sẽ được hạ xuống bing bún rung, Sử

dụng cần trục bánh xích 50 ấn đưa búa rung lên ao rồi kẹp chặt đầu ngầm của búa

rung vào định ống vách Sau đó vận hành búa ring ép ống vách di xuống, lực khángcủa đất sẽ giảm do độ rung của thành ông Trong khỉ hạ ống vách độ thing đứngcủa ống vách liên tục được kiểm tra bằng máy trắc đạc và điều chỉnh độ nghiêngcủa ông vách bằng câu và búa rung

Cao độ định ông cao hơn mặt đắt hoặc nước cao nhấtối thiểu 03 m, Cao độ chânống đảm bảo sao cho áp lực cột dung dịch lớn hơn áp lực chủ động của đắt nên và

hoạt ti thi công phía bên ngoài

1.2.4 Công tác tạo lỗ khoan

“Trước khi khoan phải kiểm tra độ thẳng đứng theo đây dại của thân dẫn hướng củacin khoan để lỗ khoan không bị xiên lệch quá độ nghiêng cho phép (1/100)

“rong quá tình khoan lẤy đắt tạo lỗ, dung dịch Bentonie được phun bơm vào lỗ

co Dung dich Bentonite phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và được thử trong quá

trình thi công theo yêu cầu Dung dịch khoan trào ra từ hỗ khoan khi đỗ bê tông

cđược thu hồi và qua xử lý để sử dụng lại

‘Cao độ dung dịch khoan trong lỗ phải luôn giữ sao cho áp lực của dung dịch khoanTuôn lớn hơn áp lực của đất và nước ngim phía ngoài lỗ khoan để tránh hiện tượng

sập thành trước khi đỗ bê tông Cao độ dung dịch khoan nên cao hơn mực nước

ngầm ít nhất à 1.5 m Khi có hiện trong thất thoát dung dich trong hỗ khoan nhanh

thi phải có biện pháp xử lý kịp thời

Việ rút cin khoan được thực hiện kh đắt đã nạp đầy vào gầu khoan, từ từ rút cin

khoan lên với tốc độ khoảng 0,300.5 mvs Tốc độ rút khoan không được quá nhanh

sé tạo hiệu ứng pitting trong lòng hỗ khoan, đ gây sập thành.

Luôn điều chỉnh đễ cin khoan ở vị t thẳng đứng, thông qua kim chỉ báo trạng tháicân bằng ở đầu khoan hoặc ngắm doi theo hai phương vuông gốc:

Khoan trong đất bio hoà nước khi khoảng cách mếp các lỗ khoan nhỏ hơn 15m nên

tiến hành cách quãng một lỗ, khoan các lỗ nằm giữa hai cọc đã đỗ bê tông nên tiến

hình sau í nhất 24 giờ từ khi kết thúc đổ bể tông

+ Do đạc trong kỉ khoam

‘Bo đạc trong khi khoan gồm kiểm tra tìm cọc bằng máy kinh vĩ và do đạc độ sâu

các lớp đất qua mùn khoan lấy ra và độ sâu bổ hoan theo thiết kế Các lớp đất theochiều sâu khoan phải được ghi lạ trong nhật ký khoan và hd sơ nghiệm thu cọc.Khoảng 2 m lấy mẫu một lin, khi phát hiện địa ing khác với hồ sơ khảo sit địachat công trình cần báo ngay cho Chủ đầu tư để có biện pháp xử lý kịp thời Khi

Khoan đến cao độ thiết kế, tiến hành đo độ lắng Độ lắng được xác định bằng chênh

lệch chiều sâu giữa hai lần đo lúc khoan xong và sau 30 phút Nếu độ king vượt quá

quy định cần xử lý kịp thời.

+ Dung dịch khoan

Dung dich khoan: Là dung dịch gồm nước sạch và các hoá chất khác như Bentonite,Polime có khả năng tạo màng cảch nước gữa thành hỗ khoan và đất xung quanh,đồng thời giữ dn định thành hỗ khoan.

Tuỷ theo điều kiện dia chất thuỷ văn nước ngim để chọn phương pháp giữ thành

hỗ khoan và dung dich khoan thích hợp Dung dịch khoan dược chọn dựa tên tính

toán theo nguyên lý cân bằng áp lực ngang giữa cột dung dich trong hỗ khoan và áplực của dit nén và nước quanh vách 18 Khi khoan trong địa ting d st ở, ấp lựccột dung dịch phải luôn lớn hơn áp lực ngang của đắt và nước bên ngoài.

Dung dịch Bentonite dàng giữ thành hé khoan noi dia ting dễ sụ lỡ Khi mực nướcngầm cao (lên đến mặt dit) cho phép tăng tỷ trong dung dich bằng các chit có tỷ

trọng như Barit, cát Magnetic.

Kid tra dung dich Bentonite từ khi chế bi cho đến khi kết thúc đổ bê tông từng9c, kể cả việc điều chính để đảm bảo độ nhớt và tỷ trọng thích hợp Dung dich có

ú sử dang trong thời gian thi công néu đảm bảo được các chỉ tiêu thích hợp nhưng không quá sáu thing

+ Nhiên vụ của đụng dịch

th để thành vách hổ khoan không

bị sp Trong trường hợp ngừng thi công (do thời tết hay hắt giờ làm) người ky

dung địch và không bị thắm đi trong thời.

Chuyển bùn tự nhiên lên hồ lắng, cân bằng thuỷ

thuật phải đảm bảo trong hồ khoan có đầy

sian ngưng th công

Hình 1.3 Khoan tạo lỗ, bơm dung dich Bentonite giữ thinh 1.2.5 Vét lắng làm sạch hỗ khoan

Sau khi kết thúc công tác khoan tạo lỗ, hỗ khoan được để King khoảng 30 phút sau

đó kiểm tra độ lắng cặn ở đáy bố khoan Độ lắng cặn được xác định bằng chênh.

sâu giữa hai lẫn do lúc khoan xong và sau 30 phút, độ lắng cặn lớn

hơn 10 em thì phải vét lại đấy hỗ khoan bằng gu vét chuyên dùng

1.2.6 Công tác gia công và hạ cất tháp

Cốt thép được chế tạo sẵn trong xưởng hoặc tại công trưởng, chế tạo thành từnglồng chiều dài lớn nhất của mỗi tng phụ thuộc kha năng cin lấp và chiễu dài xuấtxưởng của cốt chủ Lồng thép phải có thép gia cường ngoài cốt chủ và cốt dai theo.tính toán để đảm bảo lông thếp không bị xoẫn, méo Ling thấp phải có móc treobằng cốt thép chuyên dùng làm móc cẩu số lượng móc treo phải tinh toán đủ đểtreo cả lồng vào thành ống chẳng tạm mà không bj tuột xuống đây hỗ khoan, hoặcsấu tạo guốc cho đoạn ling dưới cing trính lồng thép bị in nghiêng cũng như để

‘dam bảo chiều day lớp bê tông bảo hộ dưới đáy cọc.

Cắt gia cường thường dùng cũng đường kính với cbt chủ, tốn thành vòng đặt phíatrong cốt chủ hoảng cách từ 2,5 m đến 3,0 m, liên kết với cốt chủ bằng hàn đính và

Ké, Khi chuyên cho, day buộc theo u lắp có thể ding cách chống.

tạm bên trong Ing thép đ tránh hiện tượng biển hình

Định tâm lồng thép bằng các con kế chế ạo từ thép trơn hàn vào cốt chủ đối xứng

«qua tâm cọc, hoặc bing các viên tồn xỉ mang - cit, theo nguyên lý bính xe trượt,

6 dinh vào giữa hai thanh cốt chủ bằng thanh thép trục Chiều rộng hoặc bán kính

hy thue vào chiễu dày lớp bảo hộ, thông thường là Sem Số lượng con kê

phải đủ để hạ lồng thép chính.

con kê

in được buộc chặt vào cốtÔng siêu âm (thường là

thép chủ, diy ống được bịt kín và ha sat xuống đây cọc, ni ống bằng hàn, có măngxông, đảm bảo kín, tránh rò rỉ nước xi măng làm tắc ống, khi lắp đặt cần đảm bảo.đồng tâm, Chiều dài ống siêu âm theo chỉ định của thiết ké thông thường được đặt

ong thép đường kính 60 mm)

cao hơn mặt đất san lắp xung quanh cọc từ 10 em đến 20 cm Sau khi đỗ bê tông.các ống được đổ diy nước sạch va bit kin, trắnh vật lạ rơi vào làm tắc ông

Sổ lượng ông siêu âm cho 1 cọc thường quy định như sau:

~ 2 ống cho cọc có đường kính 60 em.

= 3 ống cho cọc có đường kính từ 60 em đến 100 cm.

~ 4 éng cho cọc có đường kính lớn hơn 100 cm.

Ding cin cấu nâng lồng cốt thép lên theo phương thing đồng rồi từ từ hạ xuốngtrong lòng hố khoan, đến khi đầu trên của lồng cốt thép cách miệng ống váchkhoảng 120 em thì đừng lại Ding hai ông thép tròn đường kính D=60 mm luỗn qualồng thép và gắc hai đầu ống thép lên miệng ống vách

I

hd

Hình 1-4 Gia công lip dung cốt thép cọc

“Tiếp tục cấu lắp đoạn lồng thép tiếp theo như đã kim với doạn trước, điều chỉnh đểcác cây thép chủ tiếp xúc dọc với nhau và đủ chiều dài nối thi thực hiện liên kếttheo yêu cầu thiết kế

Long thép được đặt đúng cos đài móng nhờ các thanh thép chờ đặt cách đều theo

chu vi ling thép Đầu dưới được liên kết với thép chủ còn đầu trên được hàn vàothành Ống vách, các thanh thép nay được cắt rời khỏi ống vách khỉ công tác đổ bêtông kết thức

Dé tránh sự đẩy nỗi ng cốt thép khi thi công đỗ bê tông cần đặt ba thanh thép sắthình go thành một tam giác đều hàn vào ống vách để làm giữ lồng thép ại

1.2.7 Công tác lắp dng dé bê tông

‘Ong 46 bê tông được chế tạo trong nhà máy thường có đường kính từ 219 mm đến

273 mm theo tổ hợp 0.5: 1,0; 2.0; 3.0% 6,0 m, Ống đới cũng được tạo vất ha bên đểlàm cửa xả, nỗi ống bằng ren đảm bảo kín khí, không lọt dung dich khoan vào

trong, Đây ông dé b tông phải luôn ngập trong bê ông không it hon 1.5m

1.2.8 Xứ lý cặn lắng đáy hồ khoan trước khi đỗ bê tong

Dùng biện pháp khí nâng (airlift) hoặc bơm hút bằng máy bơm Liên tục bổ sung

dung dich khoan để đảm bảo cao độ dung dịch theo quy định tránh sập thành hỗ

khoan

Ding ngay ống đỗ bê tông để làm ống xử lý cặn lắng, Sau khi lắp xong ống đỗ bêtông người ta lắp đầu thôi rửa lên đầu trên của ông, Đầu thdi rửa có hai cửa, mộtcửa được nối với ống dẫn để thu hồi dung dịch bentonite và bin đất từ đáy hốkhoan về thiết bị lọc dung dịch, một cửa khác được thả ống khí nén đường kính 60

"mm xuống cách đầy hồ khoan 0.5

Hình 1.5 Ông Tremie, dng thi ria và lắp ống thổi rita hỗ khoan

Khi bắt đầu thổi rửa, khí nén được thổi liên tục với áp lực 7 kglemẺ qua ông $ 60

mm đặt bên trong ống đỗ bê tông Khi khí nền ra khỏi ống 6 60 mm sẽ quay trổ ạithoát lên trên ống đỗ tạo thành một áp lực hút ở đáy hồ đưa dung dich bentonite vàsăn lắng theo ống đổ bê tông đến thết bị loc và thu hồi dung dịch Thời gian thôirửa thường từ 20-30 phút Sau khi ngừng cắp khí nén, người ta thả dây đo độ sâu.Nếu lớp bùn lắng nhỏ hơn 10 cm th tiến hành kiếm trì dung dich bentonite Li ra từ

13

đầy hỗ khoan lòng hổ khoan được coi là sạch khi dung dich ở đáy hồ khoan thoả

bê tông dé tăng độ sụt của bê tông và kéo dài thời gian ninh kết của bê tông Ngoài

Xiểm định chất lượng theo các iêu chuẩn Việt Nam hiện hành Có thể

việc đảm bảo yêu cầu của thiết ké vỀ cường độ, hỗn hợp bê tông có độ sụt từ 18 em.đến 20 em

Ding nút địch chuyển tạm thời (dung phao bằng bọt biển hoặc nút cao su, nút nhựa:

có vất cô), dm bảo cho mẽ văn bê tông đầu ign không ip xúc rực tiếp với ngdich khoan rong ống đổ bê tông và loại trừ khoảng chân không khi đỗ bẽ tông

Bê tông được đỗ không gián đoạn trong thời gian dung dich khoan có thể giữ thành

hồ khoan (thông thường là 4 gid) Các xe bê tông đều được kiếm tra độ sụt đúng

‘quy định để tránh tắc ống đỏ do vita bê tông quá khô Dimg đỗ bé tông khi cao độ

bê tông cọc cao hơn cao độ cắt cọc khoảng 1,0 m (để loại trừ phn bê tông lẫn dung

dich khoan khi thi công dai cọc).

Sau khi đỗ xong mỗi xe, ấn hành đo độ ding của bề tông trong lỗ cọc, ghi vào hỗ

sơ để vẽ đường dé bê tông Khối lượng bê tông thực té so với kích thước lỗ cọc theo

lý thuyết không được vượt quá 20 % Khi tổn that bê tông lớn phải kiểm tra lạipháp giữ thành lỗ khoan.

= Quy trinh đồ Bê tông:

Căn cứ tỉ diện và chiều dài cọc thiết kế, kỳ thuật viên tính sơ bộ lượng bê tông sẽ

y lễ khoan Thụ té tết diện cọc sẽ lớn hơn tu theo ng địa chất

"Để dam bảo chất lượng va cường độ bê tông trong suốt chiễu dài cọc, th thời gian

đỗ bê tông cho một cọc không được kéo đài quá 6 giờ.

Qui tình cắt ông đỗ bê tông: Kỹ thuật viên và giám sát có thể theo dõi cao độ củamức bê tông dâng lên trong hỗ khoan bằng cách tính sơ bộ lượng bê tông 46 qua

từng mẻ.

Trước khi cắt ống đỏ bê tông phải nâng ống đỗ rồi thả ching cáp cấu để xác định

“độ ngồi" của ống đỗ trong bê tông, rồi cho cắt Ống.

Khi bê tông dng lên miệng hồ khoan, dù công tác vệ sinh đã được làm kỹ lưỡng

nhưng lớp bê tông trên cùng thường bị nhiễm bùn tự nhiên Nên lớp bê tông trêncùng trào ra khôi miệng hỗ khoan phải bo di, khi thầy lớp bể tông kế iếp đạt yêu

cầu thi ngưng đỗ.

18

Mình 1.7 Lắp ống dé Bê tông, dé bê tông trong dung dich

Bentonite và đo mặt dâng

1.2.10 Công tác rất Ống vách và vệ sinh đầu cọc

Sau khi kế thúc đổ b tông từ 15 phút đn 20 phút cả

(casing) bằng hệ thing day út + xoay) của máy khoan hoặc đầu rung theo phương

nến hành rút ông chống tạmthắng đứng, đảm bảo ổn định đầu cọc và độ chính xác tâm cọc

Sau khi rút ng vách từ một giờ đến hai giờ cần tiến hành hoàn trả hồ khoan bằngcách lắp đất hoặc cát, cắm biển báo cọc đó thi công cảm mọi phương tiện qua lại

tránh hông đầu cọc

1.3 Các phương pháp kiểm tra trong quá trình thi công [1]

Trong giai đoạn thi công (rước khi hình thành cọc), các chỉ tiêu cần kiểm tra gồm

it lượng lỗ cọc trước khi đổ bê tông.

~ Chất lượng và khối lượng bê tông đỏ vào cọc

- Ling cốt thép trong lỗ cọc

Nếu thi công bằng phương pháp ướt (dùng dung dịch sét hoặc hoá phẩm khác đẻ.giữ ôn định thành lỗ cọc) thì phải kiểm tra chất lượng dung địch

= Chế tạo dang dịch đạt chi iều kỹ thuật

= Điều chỉnh dung dich theo digu kiện dia chit công trình, điều kiện địa chất thuỷ

văn và công nghệ khoan cụ thể

1.3.1 Kiếm tra dung dịch khoan

Mục đích kiểm tra dung dịch là đảm bảo cho thành hồ khoan không bị sập trong quá

trình khoan cũng như khi đổ bê tông.

Dung dịch khoan phải được chun bị trong các bền chứa có dung ích đủ lớn, phatrộn với nước sịch, cấp phối tuỷ theo chủng loại Bentonite, điều kiện đị chất công

nh và dia chất thuỷ văn cia địa điểm xây dựng, đâm bảo giữ thành hỗ khoan

in để khoan lấy lõi day cọc (nêu cớ), cầu Li

B dày lớp cặn lắng dy cọc không quá tri 6 sau

~ Coe chẳng: không quá 5 cm

~ Cạc ma sắt + chống: không quá 10 om.

Kiểm tra dung dịch khoan bằng các thiết bị thích hợp Dung trọng của dung dịch

trộn mới được kiểm tra hằng ngày để biết chất lượng việc đo lường dung trong n

đạt tới độ chính xác 0,005 giemð Các thí nghiệm kiểm tra dung dich bentonite tiến

hành theo quy định cho mỗi lô bentonite trộn mới Việc kiểm tra, nghiệm thu dung trọng, độ nhớt, hàm lượng cát và độ pH phải được kiém tra cho từng cọc Trước khi

446 bê tông nếu kiểm tra mẫu dung địch tại độ sâu khoảng 0,5 m từ đáy lên có khối

„ độ nhớt quá 28 sthì lượng riêng vượt quá 1,25 g/em, him lượng cát lớn hơn 8

phải có biện pháp thi rửa đáy lỗ khoan dé đảm bảo chất lượng cọc.

Bảng 1.1 Chi tiêu tính năng ban đầu của dung dich Bentonite

Tên chỉ tên Chiểu nh năng Đương pháp Kiểm ta

T Khối lượng riêng | 1,05 plem3 din 1,15 glem3 | Ty tọngkế hoặc Bomdtể

2 Độ nhớt Tir 18 đến 45 giây Phéu 500/700ce

3 Hầmlưngeir |< 6% Dung eu Toe

‘Ty Ig chit keo |>95Z Dong sốc

5 Lượng mit nude | <30 mi/S0phit Dung cụ do lượng mắt nước

6, Độ day áo sét 1 đến 3 mm sau 30phút Dung cụ đo lượng mat nước.

T-lweeitinh — [T min: từ 20 mgiem2 đổn| Lực kế cit tinh

1.3.2 Kiém tra lỗ khoan cục nhồi

Kiếm tra tình trạng lỗ khoan theo các thông số trong Bang 1.2, sai

lỗ cọc do thết kế quy định

Bảng 1.2 Các thông số cần kiểm tra về lỗ khoan cọc nhỗi

TT Thông số kiểm tra Phương pháp kiểm tra

Kiếm ta bằng mắt cỏ thêm dn doi

1 Tinh trang lỗcọc _ Dùng phương pháp siêu âm hoặc camera ghi chụp

= Thiết bị đo đường kính lỗ khoan (dạng cơ, siêu âm )

~ Theo mức độ của cánh mũi khoan khi mở rộng day

= Thả chu (hình chóp nặng | kg)

- Tỷ lệ điện trở

4 Độlingđấylỗ |= Bign dung

~ So sánh độ sâu do bằng thước dây trước vả sau khi

vết thổi rửa

3 | Kích thước lỗ

Phần lớn các thiết bị hiện đại ni tiên chúng ta chưa cổ dy đủ Do chỉ phí cho cácthiết bị đó là tốn kém do đó các nhà thầu hiện nay thường dủng phương pháp chùyrơi, đôi lúc còn tận dụng đoạn thép ngắn tại công trường để buộc một đầu thước dâyvào và thả xuống để do, Trong quá trình đo thao tác không cần thân làm lọt quaTổng thép kết quả đo không chính xác, Ngoài ra mỗi lỗ khoan nhà thẫu và

tư vấn cũng chỉ tiến hành đo một Kin mà không đo hai, ba lần hay dùng thiết bị khác

để xác nhận lạ Nếu cặn lắng có thé nằm nghiêng hay đầu mỗi cọc bị sạtlỡ nhưng

quá tinh tha chủy do lại rơi vào vi tí sâu nhất thì kết quả hoàn toàn không chính

xác được Thiết bị để kiếm tra độ hút sạch cặn đây lỗ Khoan còn hạn chế nên rắt khổ

kiếm tra được độ hút sạch Vì thé quy tình thi công trong bước này cũng cần phải

có sự hoàn chỉnh hon và phải có phương pháp để kiểm tra độ hút sạch đáy lỗ Đâycũng là một tn tại ở bước xử lý, kiễm tra căn ing trong quy tình tỉ công chưa

hoàn chỉnh.

1-13 Kidm ta ling thép

Ling cốt thép ng i việc phải phù hợp với yêu cầu của thiết kế như quy cách,

chủng loại, phẩm cắp que hàn, quy cách mỗi hàn, độ dai đường hàn còn phải phù

Bê tông trước khi đổ phải kiếm tra độ sụt và cọc ba tổ mẫu lấy cho ba

phin, dầu, giữa và mũi cọc, mỗi tổ ba mẫu.

Cốt liệu, nước và xi măng được thir mẫu, kiểm tra theo quy định cho công tác bêtông Kết quả ép mẫu kèm theo lý lịch cọc

Cin thiết lập cho từng cọc một đường cong đỗ bê tông quan hệ giữa lượng thực tế

của bê tông vào cọc và thể tích hình học của cọc qua từng độ sâu khác nhau Đường

song nói trên phải có ít nhất năm điểm phân bổ trên toàn bộ chiều di cọc

Phương pháp kiểm tra khối lượng bể tông thông thường là đếm số xe chuyển bêtông đến và phiếu vận chuyển đã nhận được, có khi do thành lỗ bị sụt im chođường kính lỗ bị to ra nên cần phải dùng dây thường xuyên đo xem mặt bê tông

mẽ

p vào sổ theo dõi, đồng thời cũng phải thường xuyên đổi

«dang lên được bao nhiêu mỗi khi đỗ

Số liệu đo được ghi et

chiếu tương quan giữa số lượng đã vận chuyển với số lượng theo kế hoạch Nếu

19

lượng bê tông đã vận chuyển với khối lượng bể tông theo kế hoạch

6 chênh lệch lớn thì phải kiém ta li: có khi là sai sót giữa số xe chuyển bê tông

với số thục tế của bê tông đã đỗ xuống, cũng có khi phải xem xét về thiết bị, kỳthuật, chất lượng quản lý ngay tại trạm trộn bê tông, hoặc kiểm tra lại thết bị do

đếm

1.4 Kiểm tra chất lượng cọc sau thi công

"Để đình giả chit lượng cọc, ta có thé sử dung các phương pháp không phá huỷ hoặcphá huỹ Các phương pháp không phá huỷ thường được ưu tiên sử dụng nhằm phát

hiện các khuyết tật nguy hiểm và các phương pháp pha huỷ sử đụng sau đỏ đẻ đánh:

giá định lượng các khuyết tật nguy hiểm đó, giúp các nhà thiết kế đề xuất các biện

pháp cứu chữa hợp lý

Vai cọc khoan nhồi, các phương phấp không phá huỷ đảnh giá chất lượng được

chia thành hai nhóm: nhóm đánh giá chất lượng vật iệu thân cọc và nhóm đính giá

ức chịu tải của cọc

1.4.1 Nhém đánh giá chất lượng vật liệu thân cọc

Nhóm phương pháp này đồng để đánh giá độ đồng nhất v8 chit lượng vật liệu, pháthiện các khuyẾttật (các vết nứt, các vật thé lạ, sự thay đổi tết điện cọc ) đạc theo

than cọc Các phương pháp thông dụng trong nhóm này là:

= Phương pháp thử động biển dạng nhỏ.

- Phương pháp siêu âm

- Phương pháp đo âm đội

= Phương pháp tia gamma

1.4.2 Nhóm dinh giá site mang tải củ

- Phương pháp nền tĩnh

- Phương pháp thứ động biển dạng lớn

- Phương pháp thứ tải trọng tỉnh Osterberg,

~ Phường pháp thử tĩnh động Statnamie

CHƯƠNG 2: KỸ THUẬN THI CÔNG KHOAN CỌC NHOI TRONGĐÁ

2.1 Giải pháp thi công cục khoan nhồi trong nén đá

2.11 Đặc diém phương pháp thi công cục khoan nhéi trong nền đá

Coe khoan nhdi trong quá trình thi công thường hay gặp sy cổ trong các công đoạn

thi công khoan tạo lỗ, gia công chế tạo lồng thép, thi công bê tông Đối với cọc

khoan nhdi trong vùng đá hay hang động castơ, do tính chất phức tạp của địa tang

nên quá tình thi công khoan tạo lỗ thường rt khó khăn được xem là khác biệt cơbản để phân biệt với biện pháp thi công cọc Khoan nhồi trên nền địa chất thông

thường,

Thực tế cho thấy do nhiễu nguyên nhân khác nhau như: Không đánh giá hết hiệntrang da, hang castơ rong bước khảo sit, nhà thầu không đảm bảo trang thiết bịchuyên ding ma thường dùng các máy móc sẵn có thông dụng dẫn đến việc lựachọn biện pháp khoan tạo lỗ không phù hợp, điều này dẫn tới cá cổ trong thicông, làm chậm tiến độ khoan, hiệu quả th công thấp (ví dụ như công tình cầu Tra

‘Ang thời gian hoàn thành thi công 6 tháng/cọc, hoặc cầu Troc tiến độ thi công 3

tháng/eọc do biện phíp thi công cọc không ph hợp).

Đối với công nghệ khoan cọc nhổi trong ving đá cứng, hang động cast, vige lựa

định dé

công cọc Lựa chọn công nghệ khoan to lỗ sẽ quyết định toàn bộ dây chuyển tiếtchọn công nghệ khoan tạo lỗ mang tính qu năng suất, chit lượng thi

bị và công nghệ thi công cũng như tính Khả thi của giải pháp thiết k Vig tuần bị

mit bằng và hệ thống các công trình phụ trợ phục vụ thi công cũng phụ thuộc chínhvào lựa chon công nghệ khoan tạo lỗ.

Công tác khảo sắt địa chất thuỷ văn hết sức quan trong đối với công tíc thếThông số khảo sát nếu diy đủ sẽ phản ánh được, cường độ đá, tinh trang nướcngắm, làm cơ sở cho thiết kế và thí công phân tích lựa chọn công nghệ thi công phù

hop hạn chế được các sự cố có thé phát sinh trong quá trình thi công cọc Thực tế

cho thấy một số công trình, do công tác khoan thăm dé địa chất chưa được diy đủdẫn đến hỒ sơ khảo sit địa chất chưa phản ánh hét được mức độ phúc tạp của địa

tng, dẫn tối quá tình thi công không cỏ phương din và sự chun bị phù hợp Do đó

hi phát sinh các sự c trong quá trình thi công, cả nhà thẫu và Tư vẫn giám sắt đềuling túng, việc giải quyết khắc phục sự cổ rất vat vả

‘Tai một số nơi trong viing hang động sử dụng kết cấu cọc khoan nhỏi như nhà mấy

xi măng Hải Phòng, quá trình khoan thăm dd địa chất ở bước thiết kế kỳ thuật đã phát hiện có hiện tượng cast, do đó trong giai đoạn thiết kế bản vẽ thi công đã chỉ định khoan thấm dò địa chất tại các tìm cọc trước khi khoan cọc chính thức, Đây là một biện pháp rat hợp lý nhằm ngăn ngừa các sự cổ có thể xảy ra trong quá trình thi

công Việc có hình tụ lỗ khoan tại mỗi tim cọc sẽ cho phép đơn vị thiết ké và thicông lựa chon được biện pháp thi công tốt nhất, phù hợp nhất với địa chất thực tế

da trên cơ sở phân loại đá, phân loại hang casta chất hoặc hang castơ sống (bảng2.1 phân cấp đá theo cường độ kháng nén)

Bang 2.1 Phân cấp đá theo cường độ kháng nén: TCVN 11676 : 2016

Cường độ Khang nên một trục (Ray

(mẫu đá ở trạng thái khô)Điep1 |Ba đặc biậ cứng dfn rit cimg,c6 Rn trên 1000kG/cm2

Da cip2 | Da img, cd Rn trên S00kG/em2 đến 1000 kGlem2

Đá cắp 3 _ |Đá cứng, có Rn trên 600 kG/en2 đến 00 kG/cmô

DA cứng vữa, mim đến rất mềm, có Rn từ 10 KG/emô đến 600 kGem2

Cấp đó

Đá cắp 4

2.1.2 Thiất bị công nghệ thi công khoan tạo lễ

2.1.2.1 May Khoan cọc nhi kiểu gdu xoay dạng cột buỗm

‘May khoan cọc nhỗi kiểu gầu dio khi im việc, gầu dio xoay tròn theo cần khoancắt dit, nhỗi đầy vào gầu đào, sau đó đắt trong gầu đào được đưa lên cùng với sầu

khoan lên.

dao nhờ việc rút c

Cot bud dại ống chan, thông qua kỹ thuật pang cộng hưởng tối ưu hóa tinh

năng vận hành ổn định cho thiết bị có khả năng chống lục, chéng cong và giảmchin, Lực ép đầu bò lớn sử dụng hệ thống bôi trơn hiệu suất cao, đảm bảo cho thiết

bị thi công trong môi trường nhiệt độ cao.

Ey

Có thể chọn kết hợp tinh năng bỏ dit, dip img diy đủ loại hình

thi công da dang,

Có thể dựa trên địa chat các ting đất đá dé cài đặt chế độ khoan đá khác nhau

- Ưu điểm: thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng thuận tiện rõ ràng, bảo dim vệ

sinh môi trường Ít ảnh hưởng đến công tình xung quanh.

Nhược điểm: thiết bị chuyên dụng, giá đất, giá thành cọ cao, uy tình công nghệ

hải tân thủ chặt chẽ, đồi hỏi cán bộ kỹ thuật và công nhân phải lành nghề và có ý thức công nghiệp và kỷ luật cao.

Do phương pháp này khoan nhanh hơn và chất lượng đảm bảo hơn nên ở Việt Namhiện nay chủ yếu sử dụng phương pháp khoan này

4 May Khoan BAUER sản xuất tai Đức

Đối với các dòng máy chuẩn như BAUER thì máy khoan cọc nhỗi có nhiễu loạinhưng phé biến ở Việt Nam dang sử dụng là máy khoan cột buồm, dong máy nàykhoan cho chất lượng cọc khoan nhổi tốt, khoan được những cọc lớn mà máy khoan

chế không khoan được, và có thể khoan đá ở cường độ rắn cao.

Căn khoan làm bằng thép gdm ba đến năm đoạn lồng vio nhau như cột ang ten,chiều dài cin từ 12 m đến 18 m, Khi khoan các đoạn phía trong tự thd ra cho đếnkhi ra hết ca năm đoạn, chiều sâu khoan từ 30 m cho đến 100 m Cần khoan baogốm hai loại là cin ma sát và cin khóa Đối với từng loại địa chit mà sử dụng các

loại cần này.

Gau khoan hình thùng phuy có đường kính các loại từ 600 mm đến 3.000 mm hoặc

só thé hơn nữa Thương hiệu máy khoan cọc nhồi BAUER đã khẳng định được chit lượng và thương hiệu tại Việt Nam khi khoan các công tinh dự án lớn như nhiệt

điện Vũng Ang, Dự ân Đường cao tốc Hà Nội - Lào Cai, Tòa nhà Khách sạn Dẫukhí, cầu Tân Vũ- Lach Huyện với đường kính khoan 2.5m sâu 80m.

Thù hợp với các điều kiện làm việc sau

“Các cọc khoan nhỏi có dùng ống vách casing lip easing bing đầu bò hoặc thiết bịtủy chọn lắp bởi bộ lắc thủy lực

Các cọc khoan mà không dùng ống vách casing của Bauer được được gia cỗ énđịnh bằng các dung dịch khoan

Các cọc khoan với mũi khoan ruột gà có hoặc không có đoạn nổi thêm cn kely

‘Bang 2.2 Thông số kỹ thuật một số loi mày khoan BAUER

Thông số kỹ thuật Donvi | BG25 | BG28 | BG36

“Công suất động cơ kw 205 38 | 488

‘Chiu cao cột budm " 386 | 3447 | 27,72

‘Chiu dai cần m 208 | 23

“Trọng lượng bản thân Tin S05 | 96 127

Dẫn động Diesel_| Diesel | Diesel

BG25 BG 36 BG 45 Sao Bs 0s BS os

inh 2.1 Máy khoan Bauer

Máy khoan cọc nhỏi SOILMEC sản xuất tụi Ialia

May khoan cọc nhai thủy lực sin xuất bởi hãng SOILMEC va được thiết kể đặc biệt

cho các ứng dụng sau đây:

2

= Ông vách cọc nhỗi với định hướng khoan trực tiếp hoặc ép ống vách bing lựcrung

~ Coc khoan nhỗi sâu, én định với khoan trên can hoặc khoan dưới nước

Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật một số loi máy khoan SOILMEC

Thôngsốkỳ thuật | Bơnvi | RSI5|SR:60G[R:635 | SR-BOCĐường kính khom lồn nhất | m | 15 | 18 | 25 | 2

Độ sâu khoan m 46 66 7 7

‘Momen xoỗn max Km | THẾ | 2Ô | 240 | 293

Tốc độ khoan lớnnhất | Vingiphit| 33 | 3 | 26 | 27Lực kéo ôi chính RN | H7 | 20 | 240 | 260Lực kéo tời phy kN 64 140 157Công suất động cơ kw | 20 | 261 | M0 | 33

Chiếu đãi cin mm | 1200) 12850 | 6500 | 13000

Lực ép đầu bỏ toi da Tấn 12 16 20 22

“Trọng lượng ban thân Tan 52 63 T2 85Din ding Diesel | Diesel | Diesel | Diesel

May khoan được thiết ké khoan đá không vượt quá 100Mpa, kỹ thuật ting ấp cho

toi, giúp tăng khả năng ép và lực nhắc đầu khoan lên gp đôi, nâng cao khả năng

khoan đá cứng.

Kỹ thuật tự động xung ấp phi đá tiên tiễn hàng đầu thông qua việc đưa mot lực ép thích hợp vào ting đá cứng theo chu kỳ để phá vỡ đá cúng, nâng cao hiệu

suất khoan đá, cuối cùng thực hiện chế độ “Khoan tự động”

iu khoan dành cho các lớp din chất có xuất hiện hang Casto, với chiều cao của

a

Không xây ra hiện tượng lỗ Khoan bị xi

3,5m đảm bảo cho mỗi lần khoan với chiề xâu nhỏ hơn 3m được thing đứng,

Bang 2.4 Thông số kỹ thuật một số loại máy khoan SANY

Chiều dài cần mm 125 | 18 16 16Din động Diesel | Diesel | Diesel | Diesel

Giu khoan hang Casto

Giu khoan đá

Hình 2.3 Máy khoan SANY

bà

3.1.3.2 Máy khoan trẫn hoàn ngược RCD

May khoan cọc ahi kiểu bom tuin hoàn nghịch: lười cất đt dang chân vit tàu thay(đức là dang cánh qua) khoan vio trong dit nhờ gắn vào đầu cin khoan là cácđường ống bơm, xoay tròn Sau khi đất đã được làm tơi nhỏ thành mùn khoan, máy.bơm hút công suit lớn, sẽ bom lên trên mặt đất cũng với dung dịch giữ thành hỗ

đào qua đường cần khoan.

- Ulu điểm: giá thành thiết bị rẻ thi công đơn giản, hạ giá thành thi công công trình.

= Nhược điểm: tố độ khoan chậm, chất lượng và độ tin cậy chưa cao.

Bảng 2.5 Máy khoan tuẫn hoàn dạng mâm xoay của Trung Quốc

china t8 inion | tên | TH PT

nghịch lân màn nghịch nghịch whieh | quặng vi nh

mm

inh 2.4 Máy khoan tuin hoàn dang mâm xoay2.12.3 Thị khoan nhà bằng phương pháp đập cáp

Hình 2.5 Máy khoan đập cáp CK-2000 (Trung Quốc)

29

Bảng: 2.6 Thông số kỹ thuật các loại máy khoan đập cáp.

Đặc tính kỹ thuật | CK900 | CKI500 | CK2000 | CK2500 Đường kính lỗ Khoan 1600-

Độ dai (mm) 6000 | 6000 7500 j “7500

Đồ rộng (mm) 2200 | “2200 2200 | 2300

Độ cao (mm) 6300 | 6300 7000 | 7000 Trọng lượng toàn may 11000,

io 6000:6800 | 8500:9000 | juụ | 1500

~ Uu điểm: giá thành rẻ, vận hành thi công đơn giản.

~ Nhược điểm: hay xây ra sự cỗ đút cấp, ri búa đập

2.1.3 Cúc phương pháp sử dụng ở Việt Nam và tham khảo trên thé giới

Trên thế giới có rit nhiễu thết bị và công nghệ thi công cọc khoan nhi, tỷ theo

đặc điểm cấu trúc đất nền và nước dưới đắt để lựa chọn phương pháp khoan Hiệnnay có ba phương pháp thi công thường được áp dụng là:

~_ Cọc khoan nhời theo phương pháp khoan khô.

+ Coe khoan nhi có sử đụng ông vách

= Coe khoan nhồi không ding ống vách

2.1.3.1 Coe khoan nhôi theo công nghệ khoan khô

‘Coc khoan nhỏi sử dụng công nghệ khoan khô thích hợp cho dat đá nằm trên mực.nước ngằm, các loại đắt đá này không bị bở rồi và sp lở khi khoan tạo lỗ tới độ sâuthiết kế, Biện pháp này thích hop cho cầu trúc nền đất sét cứng phân bổ đồng nhất,

như tại khu vực Sóc Sơn, Đông Anh Hà Nội

hoạn khô được sử dụn tra mức độ làm sịch day lỗ

khoan và chit lượng đỗ bê tông thành cọc Tuy nhiên với biện pháp công nghệ này

cũng cần đặc bit chú ý kiểm tra độ nhạy của đt sét do khi đắt sét quá cổ kết có thể

nở ra do hút âm từ vit bé tông, điều này không những làm mm thành hỗ khoan mà

còn làm giảm chất lượng bê tông cọc, độ bÈn của đắt sét cũng bị giảm theo thời

ian

2.1.3.2 Coe khoan nhà có sử dung dng vách

Coe khoan nhồi có sử dụng ống vách thường được sử dụng khi thi công những cọcnằm kể sát với công trình có sẵn hoặc do những điều kiện địa chất đặc biệt như cho.các công tinh cầu, thi công dưới nước Coe khoan nhỗi có ding ống vách thép ritthuận lợi cho thi công vì hạn chế sự cổ sập thành hỗ khoan, bê tổng ít bị lẫn tap chit

bắt không phải sử dụng dung dich Bentonite, chất lượng cọc thường cao hơn sơ

với khi không sử dụng ống vách.

Xhược điểm của phương pháp này là tiết bị máy móc thi công lớn, công kênh, quátrình thi công gây rung và tạo tiếng dn lớn khỏ thi công đối với những cọc có chiều

dài lớn tên 30m

2.1.3.3 Coe khoan nhổi không đồng dng vách

‘Thi công cọc khoan nhỏi không sử dụng ông vách là công nghệ thi công phd biển

Ui điểm của phương pháp này là thi công nhanh, dam bảo vệ sinh mỗi trường và ít ảnh hưởng đến các công trình xung quanh.

Biện pháp này thích hợp với loại dit sét mềm, nữa cứng nữa mềm, đất cát mịn, cát

100mm, thô hoặc có lẫn sỏi cỡ hat từ 2(

(Co hai phương pháp thi công cục khoan nhồi không sử dụng ông vách, đồ là:

«4 Bign pháp khoan thổi nửa (phản twin hoàn)

May đào sử dung guồng xoắn để phá đắt, dung dich Bentonite được bơm xuống hỗ

để giữ vách hỗ đảo Mùn khoan và dung dich được máy bơm và máy nền khí diy từ day hồ khoan lên, đưa vào bể lắng dé lọc tách dung dich Bentonite tái sử dụng.

Cong vige đặt cbt thép và đổ bê tông tin hình bình thường

at

-Ưuđi Chỉ phí thiết bị rẻ, thì công đơn gián, hạ gi thành

= Nhược điểm: Tốc độ khoan châm, chất lượng và d tn cậy chưa cao

b Biện pháp khoan gầu

Gau khoan thường có dạng thùng xoay cắt đất và đưa ra ngoài Cần gầu khoan có.dang ang ten, thường là ba đến năm đoạn truyền được chuyển động xoay tử mayđào xuống gd nhữ hệ thống rãnh

ich hỗ khoan được giữ ôn đình nhờ dung dich Bentonite Quá tình tạo lỗ đượcthực hiện trong dung dich Bentonite Trong quá tình khoan có thể thay các gầukhác nhau để phù hợp với nên đất đào và để khắc phục các dj tật trong lòng đắt

- Vu điểm: Thí công nhanh, việc kiểm tra chất lượng dễ đàng thuận tiện, đảm bảo

vệ sinh môi tường và ít ảnh hưởng đến các công tình lân cận

- Nhược điểm: Phải sử dụng các thiết bị chuyên dụng giá chi phí lớn, giá thành thi công cọc cao.

"Ngoài ra, phương pháp này còn đòi hỏi quy trình công nghệ rit chặt chế, cán bộ kỹ thuật và công nhân phải thành thạo, có ý thức tổ chức kỷ luật cao.

Do tốc độ khoan nhanh và chất lượng đảm bảo hơn so với các biện pháp khác, nên.

hiện nay các công trình sử dụng cọc khoan nh ở Việt Nam chủ yếu sử dụng biệnpháp này bằng các thiết bị máy móc của Đức (Bauer), Hala (SoiIMec)

2.2 Các sự cố và khuyết t của cọc khoan nhồi trong nền đá thường gặp

Khai niệm sự cỗ: Là những hiện tượng khác thưởng xảy ra ngoài dự tính của đơn vị

thiết kế cũng như của đơn vị thì công, dẫn đến những hậu quả làm hư hong cọc,

giảm sức chu tải của cọc Mức độ hư hỏng có thể từ nhỏ đến lớn và có thể sửa chữa

được hoặc không thể mà phải thay thể bằng cọc khác.

Xuất phát từ đặc điểm công nghệ thi công cọc khoan nhồi là khoan tạo lỗ trước.trong nền đất, giữ ổn định vách hỗ khoan bằng ống vách hoặc, dung dich bentonite,sau đồ tiến hành thì công bê tông trong dung dich bentonite, Do vậy nêu thiểu kinhnghiệm trong thi công cũng như thiết kế thi thường sẽ gặp nhiễu sự cổ xảy ra trong