Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình Thủy: Nghiên cứu ứng dụng cọc cừ trong thi công hố móng cống vùng triều

‘Thu thập số liêu các công nghệ thi công xây dựng cổng ving triều ngàynay, và các phương pháp thi công cổng vùng tiểu truyn thông“Thu thập tai iệu liên quan từ mạng internet và các nguồn

LỜI CẢM ƠN.

Sau thời gian học tập tại trường Đại học Thủy Lợi và quá trình làm luận văn

được sự giúp đỡ của các thầy cô trong trường, các cán bộ và lãnh đạo Công ty cô phan tư van Sông Đà, đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn thạc

Sĩ này.

Do thời gian có hạn nên luận văn không tránh được hạn chế, và còn tôn tại nhiều thiết sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến và trao đối chân thành dé tác giả có thé phát triển, nghiên cứu nhiều hơn, sâu hơn góp phan đưa kiến

thức đạt được vào phục vụ sản xuất trong thực tế.

Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Trọng

Tư đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, và cung cấp những thông tin khoa học cần thiết

để tác giả có thể hoàn thành luận văn này.

Sau cùng tác giả xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên va tạo mọi điều kiện thuận lợi để cho tác giả hoàn thành luận văn.

Mặc dù bản than đã rất có gắng nhưng chắc chắn luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, rat mong được nhận những ý kiến đóng góp bé sung của quý thầy

“Tôi xin cam đoan, đây là công trình tự tìm tôi, nghiên cứu độc lập của bản.thân với sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn Những thông tin, dữ liệu đưa ra rong

luận van được trích dẫn rõ rằng, diy đủ về nguồn gốc, Những s

tổng hợp của cá nhân đảm bảo tinh khách quan và trung thực.

Hà Nội, tháng 02 năm 2013.

“Tác giả Lâm Trọng Kiên

L2 Sựpháttiển và tn hình xây dng cổng vùng iều ở nước ta

12.1 Đặc điểm ving cửa sông nước tr

1.2.2, Sựphảtiển vành hình xây đựng cổng vùng triều ở nước

13 Công nghệ xây dựng cổng vùng t

1.3.1 Xây dựng cổng theo công nghệ truyền thống

1.3.2 Công nghệ cổng đập tru đỡ.

1.3.3, - Công nghệ đập xà lan.

1.4 Miật số biện pháp thi công công ving triều truyền thẳng

1.4.1 Các biện pháp thi công cổng ving tru.

142 Các kết cấu làm để quấy ngăn nước

Chương 2

TONG QUAN UNG DUNG COC CU VAN THÉP TRONG XÂY DUNG.

2.1 Sự ra đời, hình thành và phát triển của cọc cử thép trong xây dung, 2.1.1 Sw ra đời va hinh thành

2.1.2 Sy phat trién của cọc vấn thép.

22 Ưuđiểm

23 Nhượcđiểm

24 Chếtạo

2.4.1 Trong phương pháp cán nồng

2.4.2 Trong phương pháp dip nguội.

2.5 Ứng dụng cọc cử vin thép trong các ngành xây dựng

253, Thí công công tinh thủy lợi 19

2.5.4 Thi công công trình cảng 20

“Chương 3 2

UNG DỤNG COC CỬ VAN THEP-TRONG THI CONG HO MONG CONG

VUNG TRIEU won so : sen3⁄1 Phan tich két edu khung vay cọ eit 2

3.1.1 Khung vây một hàng cọc ctr van thép - 2

3.12 Khung vây hai hàng cọc cử vấn thép, 23.2 Lựa chọn kết cấu cho thi công các hạng mục công ¬ 243.3 Biện pháp thi công cọc cử vn thép 24 3.3.1 Thiếtbịthỉ công cọc cử van thép, 243.4.2 Biện pháp đông cọc cử vin thép vào trong đất 263.3 Biện pháp nhổ cọc eit vin thép 23.4 Phan tich lựa chon chiễu sâu cắm cọc cử vấn thEp vào đẤt 283.4.1 Các hình thức khung vay chin giữ hỗ móng 283.4.2 Phân tích các chiều sâu chôn cọc cit ván thép 283.5 Tính toán nội lực và chuyển vị khung và vấn thép 313.5.1 Phan tch phuong pháp phần từ hữu hạn hệ thanh trên nền din hồi 323.5.2 Tính oán kiếm tr dn định của kết cấu cọc cừ ván thép, 393.6 Tinh tin ing chống 40

3.6.1 Giới thiệu vs vs csv 40

3.62 Thiếtkể và thi cng hanh chống 4i 3.6.3 Tínhtoán kiểm ta dn định thanh chống 46 3⁄7 Tinh toán kiểm tran định hỗ mồng 463.7.1 Kiểm tra dn định chống tồi của hỗ móng 43.72 _ Kiểm ta ôn định chống chảy thim vào hé mong số

38 — Kếthuận Chuong 3 4

422 Vitti dia lý công trình

423° Điều kiện tự nhiên ving công trình

43 — Biện pháp thi công

43.1 Biện pháp thi công hồ móng trụ pin và dim ngưỡng

nóng bằng khung vây cọc cử vin thép.

4.32 Biện pháp th công hỗ móng âu thuyển

4.4 Trưởng hợp va sơ đồ tính toán khung vay cọc cừ ván thép

44.1 Trường hợp tinh ton

442 Sơ dé tinh toán.

43 Thing số tính toán khung vây cọc cừ vin thếp

45.1 ‘Thong số mục nước, cao trình hé mồng công

4.52 Chitiêu cơlý đắt hỗ móng cổng

453

454 Thôngsố sọc bể tông cốt thép

45.5 Thông số thanh chống chống

4.6 - Kế quảtínhtoán và kiểm tra én định

4.6.1 Trường hop thi công hỗ móng tr pin, dim ngưỡng

4.6.2 Trung hop thi công hỗ móng khoang âu thuyn

47 Kết luận chương4

471 DB với khung vây cọc cừ thi công trụ pin, dim ngưỡng,

4.7.2 Đối với khung vây cọc cit thi công âu thuyền.

KET LUẬN VẢ KIÊN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHAO.

5ã 5ã 33 54 s4

37

58

61 2 62

63

64 64 64 64

6

65 66 67 73 78

78

79 81

‘Tham khảo bảng để lựa chọn loại n iy thích hợp

Thông số chính của công trình.

Điều kiện địa chất hỗ móng cổng Thủ Bộ

Thông số mực nước, cao trình hỗ móng cổng.

CChỉtiêu cơ lý đắt hỗ móng cổng

“Thông số hình học cọc cử vấn thép chọn

“Chỉ tiêu cơ lý cọc eit ván thép chon

Chi iêu cơ lý cọc bê tông cốt tp,

DANH MỤC HÌNH VEHình 1.1: Cầu tao

Hình L2: Câu tạo cổng đập trụ đỡ

1 tuyễn thông

Hình 1.3: Cấu tạo đập xa lan.

Hình It: Mat bằng thi công cổng trên bãi sông

Hình 1.5: Mặt bằng thi công cổng trên toàn lòng sông.

Hình 1,6: Mặt bằng thi công cổng trên một phin lòng sông

Hình 1.7: Câu tạo để quây bằng dit đá

Hình 1.8: Cấu tạo khung vay dat và coc ván gỗ

Hình 2.5: Hỗ mồng dự án Donphin placa, Từ Liêm

Hình 2.6: Hỗ mồng him đường bộ Kim Liên

Hình 2.7: H6 móng cổng Ba Đằm - Ô môn Xa No,

Hình 2.8: Công trình bờ kẻ đường Bạch Ding (Thị xã Thủ Diu Mộ,

Hình 3.1: Kết cấu khung vây 1 hàng cọc cử ván thép.

Hình 3.2 + cẫu khung vậy 2 hing cọc cử vấn thep

Hình 3.3: Chỉ tit thiết bị dẫn hướng đóng cọc eit van thép.

Hình 34: Sơ đỗ phân bổ áp lực đắt, mômen biển dạng

của tường cọc cử với các độ sâu cắm vào trong dt khác nhau

Hình 3.5: Sơ đồ xác định chiều sâu chôn cọc cừ

Hình 3,14: Chống giữ thanh nén nhiều nhịp

Hình 3.15: Sơ đồ tính toán thanh chống

Hình 3.16: Điều kiện cân bằng thanh nền chịu uốn một nhịp

Hình 3.17: Can bằng của thanh nén tốn liên tục nhiễu nhịp

Hình 3.18: Sơ đồ tính toán chống rỗi

Hình 3.19: Quan hệ K, ~ D/H khi đồng thời kể dnc, @

Hình 3.20: Sơ a im tra phun trào đáy mồng

Hình 4.1: Mô hình thủy lực công Thủ Bộ.

Hình 42: Vị tri Cổng Thủ Bộ

Hình 4.3: Biện pháp thi công hỗ móng trụ Pin, dim ngưỡng

pháp thi công khoang âu thuy:

Hình 45: Sơ đồ tỉnh toán hồ khung vay th công trụ Pin, dim ngưỡng

Hình 4,6: Sơ đỗ tính toán khung vây th công âu thuyển

Hình 4.7: Mat cắt cọc cử ván thếp đại điện

Hình 4.8: Mặt cắt thanh chống đại diện

Hình 4.9: Đường ding chuyển vị khỉ bơm nước hỗ móng đến 9.5,

Hình 4.10: Đường ding chuyển vị khi đảo hồ mồng đến -12.5

Hình 4.11: Mémen uén của cọc et vấn thép khi bơm nước hồ móng đi

Hình 4.13: Mômen tốn của cọc et vấn thép khi đào đắt hỗ móng đến -12.5

Hình 4.13: Chuyển vị của hỗ mồng khi bơm nước hồ méng đến -94

Hình 4.14: Chuyển vi của hỗ mồng khi dio đắt hồ móng đến -12.5

Hình 4.15: Mặt trượt nguy hiểm nhất khi bơm nước hồ móng đến -9.5.

Hình 4.16: Mặt trượt nguy hiểm nhất khi đào đất hỗ mồng đến -12.5

Hình 4.17: Đường đẳng chuyển vị khi bơm cất vào giữa 2 hàng khung vây.

Hình 4.18: Đường đẳng chuyển vị khi bơm nước để thí công hỗ mồng

Hình 4,19: Mémen của cọc cử ván thép khi bơm cát vào giữa 2 hàng khung vậy

Ninh 4.20: Mômen của cọc cử ván thép khi bơm nước để thi công hồ móng.

2 4 43

45

47 49 50 37 58

6t

2 6

Hình 4.21

Hình 422:

Hình 4.22:

Hình 423:

Chuyên vị khi bơm cét vào giữa 2 hing khung vậy

Chuyển vị khi bơm nước dé thi công hồ móng.

Mặt trượt nguy hiểm nhất khi bơm cét vào giữa 2 hàng khung vây

Mặt trượt nguy hiểm nhất khi bơm nước để thi công hồ móng.

75 75 16

16

“rong giai đoạn phát tri công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nude hiện nay,

khí hậu đã làm cho mực nước biển dâng cao, các nước ven biển

như nước ta ngày cảng phải chủ trọng tới việc giữ ngọt và ngăn mặn tạ các

nơi vùng trũng, vậy nên các công trình khu vực ven biển đang được chú

trọng đầu tư xây dựng Đặc điểm cia các công trinh này là xây dưng trên

nên đất yếu là phổ biển, chịu tác dụng của nước thuỷ triều, đặc biệt khu vực

ven biển có nhiều kênh rach đầm lẫy các cửa sông Các công trinh phục vụphát iển kinh tế xã hội như cầu cổng được cải tạo, nâng cấp xây dựng mớinhiều Các công trình cầu công xây dựng trong khu vực nay thường xuyên.chịu ảnh hưởng của nước tong sông và thuỷ triều

Ngày nay, công nghệ xây dựng cống được phát triển rat nhanh, có thé thisông được trong điều kiện dưới nước mà không cần hỗ mỏng khô rio, xong

phần lớn các công trình cổng vùng triểu đều phải thi công tại chỗ, tức là thi

sông hỗ mồng trong điễu kiện khô rio, công việc rit khó khăn đối với cáccông trình ở cửa sông bởi mực nước sông lớn, điều kiện địa chất yếu, mặtbing thi công chật hẹp bởi không thể đào kênh dẫn dòng Do vậy việcnghiên cửu giải pháp thi công hỗ móng khô ráo là rất quan trong và cấp

thiết nhưng phải đảm bảo thỏa mãn điều kiện về kỹ thuật, kinh tế và thi

‘Thu thập số liêu các công nghệ thi công xây dựng cổng ving triều ngàynay, và các phương pháp thi công cổng vùng tiểu truyn thông

“Thu thập tai iệu liên quan từ mạng internet và các nguồn khác

Đề xuất giải pháp bảo vệ hố móng cống vùng triều bằng khung vây cọc cử

vn thép,

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Phân tích biện pháp thi công cọc eit vin thép trong thi công hé cổng vùngtriều thực tế đã th công dé lựa chọn kết cấu cọc cừ vần thép

"Nghiên cứu lý thuyết tính toán cọc cử vấn thép bảo vệ hồ móng

toán thiế

Sử dụng phần mềm & cọc cử van thép bảo vệ hồ móng cống

4 Kết quả đạt được

"Đưa ra kết cấu khung vây cọc cử vin thép đảm bảo ổn định trong quả trinh

thi sông cống vùng triều

Duara các n pháp và giải pháp thi công cọc cir ván thép.

1.1, Khái niệm chung về cống vùng triều.

Cổng ving triều là công trình thủy lợi cắp thoát nước được xây dựng & hạ lưu các của sông ven biển

11.2 Đặc điểm.

Cong được xây dựng ở hạ lưu, cửa sông tiếp giáp với biển nên chịu ảnh hưởng.

bai địa chit yéu, thủy triểu và mực nước dâng

+ Ngăn mặn giữ ngọt không cho nước thủy triểu dng vào đồng ruộng.

+ Cấp nguồn nước tưới cho nông nghiệp và công nghiệp

® _ Tiêu thoát lũ trong lũ chính vụ.

+ _ Ngăn xâm nhập mặn vào nộ thành các thành phố Đẳng bằng sông cửu long.1.3 Sự phát triển và tình hình xây dựng cống vùng triều ở nước ta

1.2.1 Đặc điễm vùng cứu sông nước ta

+) Nước ta là nước có đường bờ biển kéo dài với hơn 3260km kéo đài từ MóngCái tới Hà Tiên, vậy nên địa hình bờ biển rit phức tạp không bằng phẳng chỗcao chỗ thấp, cỏ nhiễu sông ngòi cắt ngang, cit khoảng 20km cổ một con sông

+ Đặc điểm bờ biển nước ta phần lớn là bờ biển cát va bùn Bờ biển cát thường

xuất hiện ở miễn Trung có những nơi có dyn, đồi cát rit lớn và cao với độ dốc từ 1/5-1/500, Còn trong bờ bùn thường xuất hiện ở các vùng có cửa sông lớn mangnhiều phù xa như vùng sông Hồng, đồng bing sông Cứu Long có độ đốc từ 1/5-

1/2000 Bên cạnh đó rai rác cũng có bis biển là đá, cuội sỏi hay nhũng vùng berbiển cổ sết cao, đặc biệt vùng có bờ bằng để cuội dài hing trim cây số đượcsông và ding chảy sắp xếp thành nhiều bậc như bờ biển bắc xã Bình Thạnh,

huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận.

«Thủy triều

“Thủy triều ở vùng biển ven bờ Việt Nam rit phong phú và đa dang, bao gồm

cả 4 kiểu thủy triéu chính của thể giới: Nhật triéu, nhật triều không đều, bán nhật

triều không đều, bin nhật triều

“Theo GS Nguyễn Ngọc Thụy ở Việt Nam có bốn loại thủy triều truyễn vàosông như sau

~ _ Thủy triểu có biên độ lớn truyền rat sâu vào đồng bằng lớn đó là đồng bằng

sông Cửu Long Sóng tiểu Huyền khả nhanh trung bình khoảng15:20mvh Dòng triéu hoạt động cách biển 50-100km, lưu tốc có thể đạt05

= _ Thủy tiểu có biên độ lớn truyền khá sâu vio đồng bằng đó là đồng bing

Omis

sông Hồng và sông Thái Bình gồm nhiều hướng truyền khác nhau Dòngtriều hot động rong khoảng 150=180km, lưu tốc ding chính đạt 1*2m/s

~ _ Thủy triểu truyền vào một số đồng bằng nhỏ của Việt Nam với i cửa vàn

và giới han truyền vừa phải nằm ở miễn Tre: sông Mã, sông Chu

= _ Thủy triều truyền vào một số sông có độ dốc lớn khoảng cách rit hạn chế ở

‘cée núi giáp biển miễn Bắc và miễn Trung Việt Nam

1.2.2 Sw phát triễn và tình hình xây dựng cổng vàng triều ở nước tá

+ Trong giai đoạn hiện nay, nước ta tập trung công nghiệp hỏa, hiện đại hỏa

đất nước: trước tiên cin pháp triển nông nghiệp để tránh tinh trạng thiểu đối, và

các công trình thủy lợi được xây dựng để phục vụ cho nông nghiệp, trong đó.

sống ngăn mặn ngày cảng nhiễu, quy mô khác nhau do công nghệ thi công pháttriển nhanh ở trong nước và trên thể giới

Long thường bị tiểu cường ding cao lim ngập lạt, do vậy cấp thiết cin xâydựng hệ thông cổng vùng triểu để ngăn mặn và chồng triều cường vào thànhphố, đồng ruộng.

+ Một số công trình iêubiễu cổng vũng đã được xây dựng đến nay

Bang 1.1: Các cổng ving triễu tiêu biểu Việt Nam đến năm 2013

Địa điểm Năm

xd-TTT | Tên Công trình | Quymô Nhiệm vụ H hoàn

xây dựng thành.

Công ngăn mặn | 151hoang x3tm |- Kiểm soi lũ, ngân mặn, | Huyện Phú Vang - | 2001-2007

1 | git) ngọt Thảo sắp nước, cải ạo phù xa ˆ | Thừa thiện Huế

lòng

2 | Công Đồ Bigm |16khoang xâm |- Ngân mặn giữ ngọc cấp | Huyện Thạch Hà — | 2004-2007

ước Mới Ha Tinh

4 | Ging kiềm sost | 2khoanpx22,5m_ |- Kiêm soit lũ ngân mn, | TP Hồ Chi Minh | 2010-2012

Tridu Nhiều Lộc | >4hoangx6.sin | Bit NEO"

Cổng ving Ô | 10 cing - Kiểm soát lũ, ngân mn, | Hậu Giang, Kiên |

2012-4 | Mon XANG ait ngọt cấp nước sinh | Giang, Cần Thơ

hoại

Công Thủ Bộ _ |4khoang cổng _ |- Kiểm sot 0, ngân mặn, | Long An 2011-2014

5 -Âu thuyện | St ngột cấp nước sin

boat

Công Kinh Lộ Kim so lũ, ngăn mặn, | TP.Hồ Chí Minh |20I1-3014

6 giữ ngot cấp nước sin

host

7 | Chuối git ngựt cấp tước sinh

hoạt

s | Kigm Soat Nước giữ ngọt cấp nước sinh

Trieu Cầu Bong hoạt

Công — Tình |B-30m = Kim soit 10, ngăn mặn, | TP.Hồ Chí Minh | 2003-2007

9 | Kiếm Sodt Nước giữ ngọt cấp nước sinh

Triều Bình Triệu hoạt

Kiểm Soát Nước ingot cấp mức sinh

Trigu Bình Lợi Boạt

“Công nghệ xây dựng cống ving triều.

1 Xây đựng cổng theo công nghệ truyền thẳng

“Trước khi có công nghệ thi công xây dựng cổng hiện đại như cổng trụ đỡ, haycổng đập xà lan, thì công theo công nghệ truyền thống đã được áp dụng chủ yếu,với các đặc điểm:

= Chống thấm: theo đường viền ngang giữa đáy và nền

~ Ching x6i hạ lưu bằng kết cầu nỗi tiếp tiêu năng

13.13 Điều Biện thi cing

Lm đề quây trong lòng sông để thi công cổng trong hỗ móng khô ráo

143.14 Ui điểm

“Thi công đơn giản, đễ ding kiểm soát tong thi công

1.3.1.5 Nhược điểm.

~ _ Khối lượng thi công lớn

~ Mating thi công rộng, đn bù giải phông mặt bằng

~ Anh hưởng môi trường, thời gian thi công lâu.

Gồm trụ chịu lực, dim đỡ van, khung vay chống thắm, thảm đá chống xói

phía hạ lưu, cửa van, mang cổng, và cầu công tác có thể kết hợp lim cầu giao

thông.

“Hình 1.2: Câu tạo cổng đập trụ đỡ

1.3.2.2 Nguyên lý lầm việc của cổng,

= On định chịu lực ngang (chồng trượt, chống lậu) bằng từng trụ độc lậptrên hệ cọc ngầm sâu vào trong đất nén (cọc đồng hoặc cọc khoan nhồi)

1.3.2.3 Diéu kiện thi công,

= Thỉ công cổng trong lông chảy giữa sông.

13.24 Uudiém:

= Giá thành giảm 30% so với thi công cổng truyén thống cũng nhiệm vụ.

~ _ Không phụ thuộc chế độ thủy văn nên thời gian thi công rút ngắn

~ Thi công được trên trên sông rộng và sâu,

1.3.2.5 Nhược điền

~ Mat bằng thi công chật hep

1.3.3 Công nghệ đập xà lan.

13.3.1, Cẩn tao

= Bip xà lan hp mà day và tru pin đều là hộp rỗng để di rời và đánh đắm

= Đập xà lan bản dim mà loại mà đầy và trụ pin đều bản dầm cùng với hai

‘ban mặt thượng hạ lưu cẫu tạo thành hộp nỗi đề di chuyển dé đánh đắm

Hinh 1.3: Cau tạo đập xả lan

13.3.2 Nguyên lý làm việc

= Ônđịnh lún: Giảm trọng lượng cống tác dung lên nền

trược Bằng đường

= Ôn định chống x

"ngang giữa bản đáy và đắt nên,

ở rộng khẩu độ cổng để lưu tốc sau cống nhỏ hơnlưu tốc xói cho phép của dat nẻn

1.3.33 Điều kiện tỉ công

“Cổng được đúc trên ean sau đồ lai đắt đến vịtrí xây dựng và đánh chim

13.34 Uiedidm

= Gia thành giảm 60% so với thi công cổng truyền thông cùng nhiệm vụ.

= Không phụ thuộc chế độ thủy văn nên thời gian thi công rút ngắn

= Chế tạo và p ghép theo tính chit công nghiệp

133/5 Nhược điển

1.4 Một số biện pháp thi công cống vùng triều truyền thống.

+ Do đặc thủ cổng vũng tiểu thi công đưới mực nước thủy triều do đồ nhất

thiết phải phải tạo vòng vay tam để đồng thời vừa ngăn nước, dio đất hồmồng và hút nước trong hỗ mỏng trong quá trinh thi công Vòng vây phảiđảm bảo thu hep tới mức tối thiểu để trình cho lưu tốc dng chủy tăng lên

đột ngột quả nhiều làm xói mòn đáy sông và sat lở chân vòng vây đồng thoi

gây cân trở cho giao thông đường thủy

+ Đặc điểm nữa là vùng của sông thường có bồi lắng cất và bùn có chiễu diy

lớn nến trong quá trình th công hỗ móng thường xây ra tỉnh trạng thắm nướcvào hỗ móng, nên cần chọn biện pháp thi công cho hỗ móng la khô ráo nhất

« _ Về điều kiện thi công vùng triều phức tạp hon rit nhiễu khi thi công trên cạn.

cũng như thi công trên lỏng sông như: khâu đo đạc, định vi công tỉnh.

phương án vận chuyển vật liệu trang thiết bị, nhân lực để thi công vong và)

hồ móng Nội dung và cách 6 chức thi công hồ móng vi vây cũng phúc tạphơn nhiều, cần phải tính toán các biện pháp thi công hồ móng khác nhau đểđảm bảo yêu cầu kỹ thuật và kin tẺ

+ Một số biện pháp thi sông hỗ móng cổng vùng triều được áp dụng:

1.4.1 Các biện pháp thi công cống vùng trí

1.4.1.1 Xây dựng công trên bãi sông tai vị trí đồng sông cong.

ae ad

Hình 1.4: Mat bằng thi công công trên bai song

Dio hồ mồng cổng và xây dựng cổng trên bãi sông, dẫn dòng thi công quadong sông cũ nên không anh hưởng tới quá trình thi công cổng, sau khi hoànthiện cổng tiễn hành đảo kênh dẫn thượng hạ lưu cổng va dip đập ngăn sông

sông cũ lại, biện pháp này thường làm trong đoạn sông cong.

1.4.1.2 Nay dựng cổng trên toàn long sông,

Kenna

`" .~ —

“Hình I. at bằng thi công cng trên toàn lòng sông

Cách này thường áp dung cho ding sông thing mat bằng thi công rộng đểđảm bảo cho thi công đào kênh dẫn dòng bên phía bờ sông sau đồ tiễn hành

ấp để quai thượng hạ lưu khu vực xây dựng cổng Sau khi thi cổng cổngxong tiến hành phá dỡ đê quai thi công để đồng chảy qua cổng hoàn thiện vàlắp kênh dẫn đồng

14.1.3, Xây ding cổng trên một phần lòng sông

Biện pháp này thường áp dụng cho xây dựng cống tại vị tri lòng sông không.sâu và long sông rộng: tiến hành dip đề quai dọc sông và dẫn dong qua phinsông còn lại, xây dựng cống trong lòng dé quai, sau khi thi công xong thi đắp đê

«quai phn sông còn lại và dn dòng thi công qua phn cổng đã thi công xong

“Hình 1.6: Mặt bằng thi công cắng trên mội phin lòng sông

1.4.2 Các kết cấu làm dé quây ngăn nước.

14.2.1 Đề quai bằng đt đi hỗn hop

"Đây li loại vòng vây đơn giản nhất và phổ biển khỉ thi công hỗ mồng cổng

—_ Trong trường hợp khi hỗ móng công vùng triều thi công ở nơi có mực nước.

không sâu lắm (h < 2ms-3m), hư tốc đồng chảy không lớn(v<D 5m) song

nước không mạnh thường sử dụng vòng vay dit hoặc bao tải đất cấu tạo khép.

kin cả bốn phía Mặt cắt ngang của vòng vây đắt có dạng hình thang mái dốcphía ngoài thường 1:2 đến 1:3, phín rong thay đối từ 1:1 đến 1:1.5, ty theo diachất, đồng thời chân cách móng hỗ móng lớn hơn 1.0m, trong trường hợp phíangoài ving vây lưu tốc ding chảy lớn có thể gia cổ thêm bằng dip lớp đã hdc,bao tai đất hoặc xếp ro đá phía dưới chân để ôn định mái đắp vòng vây

~_ Trong trường hợp thi công hỗ móng cổng wing triều mực nước triều lớn và

hỗ móng cổng rộng thì sử đụng phương pháp dip đất đá hỗn hợp kết hợp với lồi

ng at sét hoặc cọc vin đễ ngăn nước thắm qua

“Hình 1.7: Câu tao dé quây bằng đắt đá

1 Bit đá hỗn hop 2 Tường chống thắm (lồi sé),

= Phương pháp này có wu diém: là tận dung vật liệu địa phương, và được áp dụng công trình nhỏ và gần bờ.

móc nhiều, chỉ thi công

Nhung nhược điểm: là thì công lâu, nhân lực, m¿

được khi mục nước thủy tiều xuống và diện ch lẫn chiếm dng chảy lớn

trong trường hợp thi công ở cửa sông,

1.4.2.2 Khung vay đất và cọc vin gỗ

Khung vậy này ding với mye nước không quá 3m, lưu tốc đồng chảy từO.Smis đến 1,Smis, có thể dùng mặt vin gỗ cả 2 lớp trong và ngoài, như vậy khốilượng đất đắp và độ thu hep lòng dng chảy giảm so phương án dip đất và đắp dắt

"Hình L8: Cấu tạo khung vây đắt va cọc vin gỗ

di hỗn hợp,

1, Đất dip 2 Coe van gỗ.

= Phương pháp này cỏ ưu diém: là tận dụng vật liệu địa phương, và được ấpdụng công trình trước nhỏ và gin bờ

~ Nhung nhược điểm: là thi công lâu, không thi công nơi lòng sâu và lưu tốclớn, vật liệu đất do dung cọc vin gỗ

Chương 2

TONG QUAN UNG DUNG Coc CU’

VAN THEP TRONG XAY DUNG

2.1 Sự ra đời, hình thành và phát triển của cọc cừ thép trong xây dung,

2.1.1 Sự ra đồi và hình thành.

+ Coc van thép được sử dụng lần đầu tiên vào năm 1908 tại Mỹ trong dự án

Y đã sử dụng khung vây cọc bản

Black RockHarbour, tuy nhiên trước đó newt

bằng gỗ để lim khung vây khi thi công móng mỗ trụ cầu trong nước Bên cạnh gỗ

và thép, cọc bản cũng có thể được chế tạo từ nhôm, từ bê tông ứng lực trước Tuy nhiên với những tu diém vượt tồi cọc vin thép vẫn chiếm tf cao trong nhủ cầu

sử dụng

«Cho đến nay cọc ván thép được sản xuất với nhiều hình dạng, kich thước.

khác nhau với cúc đặc tính về khả năng chịu lực ngiy cảng được cải thiện

Ngoài cọc vin thép có mat cắt ngang dạng chữ U, Z thông thường còn có loại mặt

cit ngang Omega (9), dạng tim phẳng (straight web) cho các kết cấu khung

iu thành bởi 2 cọc U hoặc 4 cọc Z vây tồn khép kín, dạng hộp (box pile) được

han với nhau Tùy theo mức độ tải trọng tác dụng ma khung vây có thể chi dùng.

cọc vấn thép hoặc kết hợp sử đụng cọc vấn thép với cọc dng thép (ste! pipe pile)hoặc cọc thép hình H (King pile) nhằm tăng khả năng chịu mômen tốn

2.1.2 Sự phát triển của cọc vin thép

2.121 Suephittridn của cọc vẫn thép trên thé giái

“Công nghệ cọc vấn thép & Nhật Bản được bắt đầu từ việc sử dụng cọc vinthép trong các công trình khung vây đất của tod nhà Misui năm 1930 Sau đó đểkhôi phục sau hod hoạn trong trận động đất “Great Kanto” nấm 1923, một số lượng

lớn cọc ván thép từ các nước trên thé giới đã được nhập vào để khỏi phục các công

trình cing, sông một cách nhanh chồng, mổ ra một thồi kỹ mới của công nghệ cọc ván thép, Nhân dip này từ sau năm 1925, hài năm có từ 3 đến 4 vạn tin cọc vấn

Nam 1929 công ty thép Yahata của Chính phủ Nhật đã thành công trong việc

quốc sản hoácọc vấn thép và năm 1931 lần đầu tiền cin và bán mì được

2500rắn cọc ván thép hệ Lakawana, từ đó trở đi việc nhập khẩu cọc ván thép gần

như là không có Do nhận thấy những tu điểm nỗi bật cũa cọc ván thép, năm 1931Nhật Bán bất dầu sản xuất trong nước tại Hãng “Public Vahata Steel” Sự phát triển

công nghệ và sử dụng cọc ván thép sau đó rất nhanh chóng không những ở Nhật

Bản mà còn ở nhí nước khác, ở nhiễu loại công trình khác nhau: công trình giao thông, công trình cảng, bến tiu, công trình sông,.

Lịch sử của cọc vá thép ở Nhật Bản:

+ 1931: Bit du sản xuất cọc vn thép hình chữ U "Kigu SPII"

+ 1958: Bất đầu sản xuất cọc ấn thép hình đường thẳng "SP-F*

21.2.2 Sự phát triển của cọc ete ván tháp ở Việt Nam.

“Trên thé giới đã ứng dụng cọc cừ ván thép từ lâu nhưng mãi đến những năm

1990 Việt Nam mới thực sự tiếp cận với cir ván thép, tuy nhiên do giá thành vàyêu cầu kỹ thuật cao nên đến những năm 2000 thì Việt Nam mới nhập của các.nước trên thể giới và bắt đầu sản xuất để phục vụ thí công các công trình phức

tạp khó khăn như nhà cao ting có hỗ móng sâu nơi địa hình chật hep, các công,

trình giao thông như mổ tru cầu, hay các công trình thủy lợi như làm để quây thicông cổng, đập

22 Ưu

‘Coe cit van thép được làm bằng thép nên các ưu điểm dễ nhận thay nhất là:

~ _ Khả năng chu ứng suất động khá cao (rong quả trình thi công công như sit dụng)

~_ Khả năng chịu lực áp lự lớn

= Coe cir vin thép có thé nỗi bằng nhiễu méi nối bằng hàn hoặc bằng bulông

nhằm gia tăng chiều đài khi hỗ móng sâu

= _ Cô thể sử dụng được nhiều lẫn, thi công dễ dang nên hiệu quả kin tẾ cao.

23 Nhược điểm

Do làm bằng thép nên cọc cừ ván thép có tinh ăn môn cao trong mỗi trường làm việc (khi sử dụng chúng trong các công tình vĩnh cửu Tuy nhiền nhượcđiểm này hiện nay hoàn toàn có thể khắc phục bằng các phương phip bảo vệnhư sơn phủ chống ăn mon, mạ kẽm, chống ăn mòn điện hóa hoặc có thể sử

‘dung loại cọc ván thép được chế tạo từ loại thép đặc biệt có tính chống ăn môn cao Ngoài ra, mức độ ăn mòn của cọc vấn thép theo thời gian trong các môi trường khác nhau cũng đã được nghiên cứu và ghi nhận lại Theo đó, tủy thuộc vào thời gian phục vụ của công trình được quy định trước, người thiết kế có thểchọn được loại cọc ván thép với độ day phủ hợp đã xét đến sự ăn mòn này

2⁄4 Chế to

© Coe cit ván thép là một cấu kiện xây dựng dang tắm (ván) được cán (nóng.

hoặc nguội) với hệ rãnh khoá liên động ở phần ria cử Ranh khoá liên động cho

phép các cây cử độc lập liên kết với nhau hình thành một một khung vây khép.

kin ngăn chống dit và nước Cọc vấn thép được sản xuất để ding cho việc vậnchuyển, trong nhiều trường hợp mang li hiệu quả cho chủ đầu tw một giải phápnhanh chóng, dai lâu với tuổi thọ vật

"Hình 2.2: Cc loại me, móc ndi iên động cử:

+ Hiện nay cọc vấn thép được chế ạo theo hai phương pháp khác nhau

phương pháp cán nóng và phương pháp đập nguội.

2.4.1 Trong phương pháp cin nóng

“Hình 3.3: Sản xuất cin ning cọc cừ vin thépMột khối thép nóng chảy ban đầu (có dạng như khối lập phương) sẽ được di

chuyển qua một loạt các máy cán để dẫn dẫn trở thành dạng cọc vin thép,

phương pháp này cũng giống như phương pháp ch tạo thép hình hay thép tắmthông thường Coc ván thép được chế tạo theo phương pháp nảy có dạng mặt cắtngang rt linh hoạt, độ diy bản cánh và bụng có thể giống hoặc khác nhan, các

vị trí góc có thé dày lên dé chồng hiện tượng tập trung ứng suât, rănh khóa đượcchế ạo kin khít để hạn chế đến mức thấp nhất khả năng cho nước chảy qua Dĩnhiên với các wu điểm nỗi bật, giá thành của cọc này thông thường cũng lớn 2.4.2, Trong phương pháp đập nguội.

Một cuộn thép tắm sẽ được kéo qua một dây chuyền bao gồm nhiễu trụccán được sắp xếp liên tục nhau, trục cán có chứa các con lăn có thể thay đổi

vi tứ, nắn thép tắm từ hình dạng phẳng ban đầu thành dạng gp khúc như cọc

ván thép Cọc ván thép được chế tạo theo phương pháp này phải được kiểm tra

nghiêm ngặt khả năng chịu lực cũng như khe hở của rãnh khỏa trước khi xuấtxưởng Giá thành của loại c này thôn thường rẻ hơn so với phương pháp cán nóng.

“Hình 2.4: Sản xuất cán nguội cọc cử win thép

25 Ung dụng cọc cit vin thép trong các ngành xây dựng

“Trên thể giới giới và Việt Nam hiện nay đã có rit nhiễu công trình được thiết

kế biện pháp thi công bằng cọc ván thép, với Khả năng chịu tải trọng động cao,

dé thấy cọc ván thép rat phủ hợp với nhiều loại công trình khác nhau, làm khungvay cho các công trình có hỗ móng tam hoặc vĩnh cửu.

25.1 Trong thi công công trình dan dung

Coc vain thép cũng có thể được sử dung dé làm khung vây tạm thời hay vĩnh

cửu, hỗ móng ting him trong nhà nhiều ting hoc trong các bãi đỗ xe ngằm thaycho khung vây bê tông cốt thép Khi đó, tương tự như phương pháp thi côngtopdown, cọc vin thếp sẽ được hạ xuống trước hit để làm khung vây chin đất

phục vụ thi công hỗ móng Bên cạnh dé cần có hệ thing ging chống nhiều ting

tùy thuộc chiều sâu và chiều rộng hồ móng mà bé trí cho hợp lý, bản thân cọcvấn thép sẽ được hin thép chờ ở mặt trong để có thể bám dinh chắc chin với bêtông của các dim biên được đỗ sau này Trên các rãnh khóa giữa các cọc ván.thép sẽ được chèn bitum để ngăn nước chảy vào ting him hoặc có thể ding

đường hàn liên tục để ngăn nước (trong trường hợp này nên dùng cọc bản rộng.

để hạn chế số lượng các rãnh trong khỏa).

4ú

3.5.2 Trong công trình giao thong

Coe cử văn thép được sử rất rộng rai, đặc biệt các công trình giao thông thi

công ở các địa hình khó khăn chật hẹp ở thành phố như him đường bộ, đường.

‘Sng thoát nước lớn, các trụ cầu dưới nước, các công trình cảng cọc vin thép,rit i đụng, thời gian thi công nhanh, độn chị lực ot

‘Véi các công trình đường bộ, him giao thông di qua khu vực chật trội thìviệc sử dụng cọc vin thép để ôn định mái đốc hay làm bờ bao.

Khi cổ cọc vần thép thi được áp đụng nhiều do thi công nhanh, giá thành rẽ hơn

do tận dung lại, thi công được những nơi mực nước cao mà các biện pháp khác.không th công được, các công trình thủy lợi áp dụng như hỗ móng cổng khẩu

độ lớn, công thủy lợi vùng triều, đập ngăn mặn, gia cổ bờ bao ngoài áp lựcnước, đất cồn chịu lực tác dụng cia sóng biển cũng như lực va đập của tầuthuyền khi cập mạn,

“Mình 2.7: Hỗ mỏng công Bà Bam — Ô môn Xa No.

254 Thi công công trình cảng.

Sit dung cọc vấn thép có thể tết kiệm về mặt chỉ phí hơn vì nếu không dingcọc ván thép thi số lượng cọc ống bên dưới kết cầu nền cảng sẽ phải tăng lênnhiều và phải thiết kế thêm cọc xiên để tiếp thu hoàn toàn các tải trọng ngang tác,dụng vào kếtcẫu nén cing

Hinh 2.8: Công trình bờ kẻ đường Bach Đằng (Thị xã Thi Dé Mos)

Coe vấn thép được sử đụng nhiễu nhất đồ là làm khung vây chắn đắt hoặcnước khi thi công các hỗ đảo tạm thời Ta có thể thấy cọc vin thép được sử dụngkhắp mọi nơi: trong thi công ting him nhà dân dụng, nhà công nghiệp, thi công.mỏng mỗ trụ clu, hệ thống cấp thoát nước ny

tổng, thi công van điều áp kênh mương, tùy theo độ sâu của hỗ đào cũng như

ấp lực ngang của đất và nước mà cọc vần thép có thể đứng độc lập (sơ đỗ xon) hay kết hợp với một hoặc nhiễu hệ giảng thép hình

công-Da phần hệ ging được chễ ạo từ thép hình nhằm thuận tiện trong thi cổng.Kinh nghiệm chống nước chiy qua các rãnh khoá của cọc vấn thép trong cáccông trình tạm thời này là sử dung hỗn hợp xi măng trộn dat sét, vừa tiết kiệm.chỉ phi lại đạt hiệu qui khá cao (gin như ngăn nước tuyét đổ)

Rõ ràng cọc ván thép không chỉ đơn thuần là một loại phương tiện phục vụ.

thi công các hé đảo tạm thai mà còn có thể được xem như là một chủng loại vật liệu xây đựng được sử dụng vĩnh cửu trong một số công trình xây dựng Sảnphẩm cọc vin thép được cung cấp trên thị trường cũng rit đa dang về hình ding,

kích cỡ (bé rộng bản, độ cao, chiều dày) nên cũng khá thuận tiện cho việc chọn lựa một sản phẩm phủ hợp,

“Tắt nhiên, ứng với một công trình cu thể luôn có nhiều giải pháp thiết kể, thị

công khác nhau sử dụng các loại vật liệu khác nhau Khi đó, việc chọn lựa nên.

hay không sử dung cọc vin thép còn phụ thuộc vào nhiều yếu tổ như điều kiệnđịa hình địa chất, tình trạng mực nước ngằm, giá thành, điều kiện thi công Tuynhiên một điễu chắc chốc à nhà du tư cảng có nhiễu thêm co hội chọn lựa saocho đạt được mục tiêu của mình,

Chương 3ỨNG DỤNG CỌC CỪ VÁN THÉP.

TRONG THI CÔNG HO MONG CONG VUNG TRIEU

3.1 Phân tích kết sấu khung vây cục cit

“Cổng vùng tiều thi công trong điều kiện dưới nước nên khung vây cọc eltđồng vai trò như để quây trong thi công hỗ móng cổng truyén thông Các dạngkết edu khung vây cọc cử được áp dụng thi công:

.3.1.1 Khung vậy một hằng cọc cừ vin thép.

"Hình 31: Kế cấu khung vay 1 hông cọc cũ vấn tiếp.

Kết cau khung vây một hàng cọc ván thép được sử dụng khi móng công trình.hẹp Kí

đồng sâu vào đất nén, Chiéu sâu cắm vào nén khoảng 1/2 chiéu sâu cột nước

sấu khung vây gồm các cọc vin thếp đồng x6 me kin khít với nhau

“Các cọc vin thép được giữ ổn định bằng các ting khung chống trong Đối vớikhung vay dạng nảy thường phải đỗ bê tông phản áp trong nước, Lớp bê tôngnảy có tác dụng chống chân khung vây và chống đẩy trồi dit vào trong hỗ móng

Áp lực nước tác dụng lên cọc vấn thép thông qua hệ khung chống trong nay sẽtriệt tiêu nhau Số lượng và khoảng cách giữa các ting khung chống phụ thuộc

vào độ cứng của loại cọc vin thép và kết cầu dim chống trong Thông thường từ

34 mm, cảng xuống sâu, khoảng cách giữa các ting khung chống cảng nhỏ

‘Qua thi công thấy ring khung vây một hàng cọc vấn thép chỉ nên sử dungkhi kích thước một trong hai chiều dài hoặc rộng của hạng mục thi công khôngcquá 25m Với kích thước lớn hơn thi kết cấu của khung chống trong thường mắt4n định, không đảm bao an toàn cho thi công công tinh Lúc này nên sử dụng khung vay hai hing cọc vấn thép.

“Hình 3.2: Kết chu khung vay 2 hàng cọc cừ vin thấp

Khung vay hai hàng cọc vin thép được sử dụng khi thi công các hạng mục

cưới lòng sông có điện tích rộng, thước hai chiều đều lớn Kết cấu khung vậyhai hàng cọc vin thép gm hai ving vậy cọc vấn thép x6 me với nhau và đồng suvào đất nên, chiễu sâu ngập trong đất khoảng 1/2 chiễu sâu cột nước Giữa hai hàng

se vin thép là đắt hoặc cát Khoảng cách giữa hai hàng cọc vin thép phụ thuộc vàochiều sâu cột nước, thường chọn khoảng cách giữa hai hàng cọc ván thép là 0,8 lầnchiều sâu cột nước

Khung vây dạng này én định nhờ vào các thanh giằng néo và khối đất dipsta hai hàng cọc vin thép Do các cọc vẫn thép được xâm và tự kín nước với nhau

én khối đất đắp trong khung vây nên chọn loại có góc ma sit lớn như cát hoặc đấtpha cất để tang ôn định và d dàng thi công bằng tv

Lựa chon kết cầu cho thi công các hạng mục cổng.

Ngày nay cổng ving tiểu sử dụng chủ yéulà cổng đập trụ đỡ và đập xà lan,

im cấu tạo cổng đập trụ đỡ gồm trụ pin, dim ngưỡng độc lập nhau và âuthuyền lựa chọn kết cấu bảo vệ như sau:

‘Thi công trụ pin và đầm ngưỡng bằng kết ấu khung vay 1 hàng cọc cử bởitrụ pin và dim ngưỡng th công độc lập, kích thước thường nhỏ, độ sâu mực nướclớn, thường sảy ra hiện tượng thắm lớn

‘Thi công âu thuyễn bằng kết cu khung vây 2 hàng cọc cir bởi hỗ móng âuthuyén rộng

3.3 Biện pháp thi công cọc cừ vấn thép.

K sấu chấn giữ coe cit vẫn thép tức là đồng các loại cọc bản thép đồng vio trong dit, để đảm bảo có thể dùng các thanh chống hoặc neo cin thiết để chống hại{ip lực đất và áp lực nước, dim bảo cho hỗ móng khô réo trong quế trình thi côngHình đáng mặt ct cử thép thường dùng có chữ U, Z, o, hoặc bản thing bụng kiểu máng vy ủy theo như cầu sử dụng từng công trình cụ thé

‘Chin giữ hỗ móng bằng cọc cit ván thép có ưu điểm chất lượng vật liệu củacoe tin cây, trong từng ting dit yếu tỉ tốc độ thi công nhanh và tương đổi đơn

giản, khả năng ngăn nước tốt, các loại cọc tạm thời có thể nhỗ lên và dùng lại nhiều lần làm cho giá thanh hạ

Biện pháp thi công cọc cử vn thép tuân theo thiêu chuẩn

TCXDVN286-:-2003, do Viện công nghệ xây dựng biên soạn, vụ Khoa học Công Nghệ Bộ Xây

Dạng trình duyệt, Bộ trường Bộ trường Bộ Xây Dựng ban hành theo quyết định

số:14 ngày 5 tháng 6 năm 2003

3.3.1 Thiết bị thi công cọc cit vin thép

|, bao gồm búa rơi

“Thiết bị thí công cọc cử vấn thép có may đóng cọc xung,

tự do, búa diezeen, búa hơi wy máy đồng cọc chấn động, có thé ding đóng và

nhỗ cọc, ngoài ra còn có máy nén cọc tinh,

ĐỂ ding cọc cir vin thép được tiến hình thuận lợi, phải lựa chọn máy thicông thích hợp, trong đó căn cứ chủ yếu là trọng lượng, độ dai và số lượng của cử:thép, tỉnh trạng chất đất phải phải có lợi cho việc đồng nhỗ cọc eit ván thép, càcòn phải thỏa mẫn các yêu cầu về khống chế tiếng ồn và chắn động đối với môitrường xung quanh Tham khảo để lựa chọn loại máy thích hợp cho qui trình thi

công

“Băng 3.1: Tham khảo bằng dé lựa chọn loại má thích hợp.

R Máy đồng cọc xung kích May nên á

Loại máy 5 done cà a Baa rung là di °

Bia Diezen | Búa hơi Bia hoi lực dau

ï z 3 4 3 G 7

Moi ogi eit | Moi log er Miloi et

" CH | Mi ogi | Moi tosi | Mei toe

Coe | Minh thie | Ya thé» | vthED yyản | cirvdn - |vấnthéếp, Cee ` hà trữ cừ vin vấn nhỏ nhỏ kế kể nhỏ.

thep | 5 5 án | hông iĐộ dài Tủyý — |Tuyý |Cừmaim [nope — | Tayy

R ; Hu như

Âm thành | Cao Hơiao [Cáo | tip | fa

Kien [Chẳnđộng | Mạnh |Mạh | it Mann | Khong

công

Nang lượng | Lạ R

No viện Lin Thường - |Nhỏ Thường - Thưởng

THẦN [tạm [Ni [Châm |Thờng |Tườg

Chi phi Cho Cho Thấp [Thường |Cao

Quy mô công trình — Lớn Lớn Giản đơn | Lớn Lớn

3.3.2 Biện pháp đồng cọc cừ ván thép vào trong di

Vi tri đồng cọc cử ván thép phải ở chỗ mép ngoài nhất của mồng phải chữa

lại khe hở đủ để dựng và đỡ cốp pha và thuận tiện cho việc thi công máy

“Trong hiện trường thi công trật hẹp có thé lợi dung cọc bản thép dé làm cốp.pha sưởn của bản đáy hoặc đài nâng, nhưng nhất thiết phải có lót bằng tim sơsợi (hoặc giấy dầu) để thuận tiện cho việc khi nhỗ cọc cử ván thép

“Trước khi đồng cọc cử ván thép đưa vào sử dụng phải được kiếm tra sửasang lại, đặc biệt là cọc được nhỏ lên dùng lại nhiều lần trong quá trình nhỏ lên

vận chuyển xếp dỡ dễ bị biển dang bởi các nguyên nhân khác nhau, khi kiém tra những khiếm khuyết bŠ mặt hoặc cong vénh đều phải sửa sang uén nắn

"Đề dim bảo cho đường trục của cọc bản sau khi thi công phái có thiết bị dẫnhướng để đảm bảo cho cọc cờ van thép không bị lệch hướng

Dim dẫn hướng và cọc din hướng có thé ding thép hình cũng có thể dùng

128, cự ly mép ~ mép giữa các dim dẫn hướng là bề rộng của khung vay cử vinthép Thiết bị din hướng sau khi đóng cọc xong lại tháo ra để sử dung cho cácđoạn đồng cọc sau đó

cơn me

| HOM ba

YN olin

Srennap

“Mình 3.3: Chỉ tất thiết bị dẫn hướng đồng cọc ete vẫn thép,

“Phương pháp đóng cọc vin tháp chủ yếu như sau:

3.2.2.1 Phương pháp đồng từng chiếc cọc một.

Phương pháp này tức là chúng ta đem từng chiếc cọc ván thép một đóngđến cho đến cốt thiết kế, phương pháp này tốc độ thi công nhanh, độ cao sicọc có thể thấp hơn một chút, nhưng cọc dé bị nghiêng lật, khi có yêu cầu độchỉnh xác cao của cọc hoặc khi cọc khả dai (> 10m) thi không nên dùng,

3.2.2.2 Phương pháp đồng theo kiéu bình phong:

‘Cho từ 10 đến 20 cây cọc cử ván thép thành từng hàng vào trong giá đóngcoe tạo thành như bình phong, sau đó máy đóng cọc di chuyển di lại cho haiđầu đóng xuống tới độ sâu yêu cầu trước rồi đóng lần lượt cọc bên trongxuống, phương phấp này có thể phòng ngữa cọc vấn tháp bi nghiêng hoặc bi

quay sau trong khi đồng, những kết cấu quây giữ mã có yêu cầu kín khí thì

thường dùng phương pháp này, nhưng phương pháp này cũng có nhược điểm tốc độ đóng cọc chậm hơn và giá thành đồng cọc cao hơn.

4.3.3 Biện pháp nhỗ cọc cừ ván thép

Lực cản khi nhổ cọc cir vấn thếp do 2 lực tổ thành là lực mút chat cọc và lực

ma sit bề mặt iếp xúc giữa cọc cử vin thép và dit có ba phương pháp nhỏ cọc

là nhỗ bằng lực tink, nhổ bằng chắn động va nhỏ bằng xung kích, bắt kể là

phương pháp nào cũng xuất phát từ vig phải khắc phục lực cản nhỗ cọc

Nhỗ cọc cir ván thép dễ hay khó quyết định phần lớn là lúc đồng xuống cóthuận tiện hay không Nếu cọc đóng trong dat cứng hoặc dit cát chặt thi khi nhỏcọc thi sẽ kh khăn, đặc biệtà khi mộng ngoam của một số cọc bị biển dạng

hoặc độ thẳng kém thì khi nhd lực cản sẽ rit lớn Ngoài ra khi đào hồ móng nếu

chống giữ cọc Không kip thời thì cọ bị xiên, rit khổ cho việc nhổ coe sau nàyTrình tự bắt đầu nhỗ cọc: có thé căn cứ vào tỉnh trang khi đồng cọc để xácđịnh trình tự bắt đầu nhỏ cọc, khi cin thiết cũng có thể nhỗ cọc gián cách Trình

tự khi nh cọc cách tốt nhất li ngược chiều với khi đóng cọc

“Trong quá trình nhỏ nhất thiết phải đảm bảo cho máy nhé ở vào trạng tháithuận tiện, ting cường kiểm tr dây cấp chịu le, trắnh đây cáp bị đút kh rất cọc Khi cọc cir ván thép không nhé được, có thé dùng búa chin động hoặc búadiczen đông lại một lin nữa, để khắc phục lực dinh hoặc lâm cho sạch gi ở cọccir vấn thép thi việc nhổ cọc được thuận tiện hơn.

Nhỗ cọc có thể kéo theo đất lên làm thành lỗ hồng va làm ting đất bị chấn.động, đặc biệt trong ting đắt mềm yếu, có thé lâm lún kết edu th công gần hỗ

móng, Các lỗ hồng tạo ra khí nhỗ cọc phải ding cát trung để kín lại, hoặc lắpbing vữa đất nở, khi có yêu cầu cao với biển dạng dịch chuyển của đất trong lúc

nh cọc, phải dàng dũng phương pháp nhỏ đến đâu thì phải dé lấp vữa đến đó

344 Phân tích lựa chọn chiều sâu cắm cọc cit vần thép vào đất

3.4.1 Các hình thức khung vay chắn giữ hỗ móng

(Cin cứ vào độ sâu hỗ đào và inh hình chịu lực của kết cầu mà chia ra các loạikết cầu chắn giữ khung vy cử thếp sau:

1 Kết cấu chắn giữ không có thanh chống (conson), khi có độ sâu đào hỗ.mông không lớn (chiều sâu hỗ móng khoảng 46m) vã cổ thể lợi dụng được tácdụng conson để chắn giữ được áp lực đất và nước ở phía ngoài hd móng

2 Kết et chin giữ cổ chống đơn: khi độ sâu dio hỗ móng lớn hơn (chiễu sâu

hồ móng khoảng 68m), không thé ding được kiểu không có thanh chống thi cóthể ding thanh chống một hàng chống đơn ở trên đình kết cấu chin giữ

3 Kết cầu chin giữ nhiễu hàng chống: Khi ma độ sâu đào hỗ móng là khá siu(chigu sâu hỗ móng >§m) có thể phải đặt nhiều ting chồng nhằm giảm bới áp lựccủa khung vây

34.2 Phân tích các chiều iu chôn cọc cir ván thép

Kết cấu khung vây cọc cử vấn thép chắn giữ có nhiều hàng chống, tai các điểm

đó hình thành nên điểm tựa còn phin cọc cử vin thép chôn sâu trong đất, khỉchén sâu trong đất thì thành điểm tựa đơn giản, khi chôn sâu trong đất th thành

ngàm Sau đây là các trường hợp khác nhau do các độ sâu chôn cọc cir ván thép.

khác nhau tạo rõ

1 Khi độ sâu cắm cọc cit ván thép vào trong dat tương đối nông, áp lực dat bị

động trước cọc được phát huy toàn bộ cánh tay đòn của áp lực đất chủ động ở điểm chống là bằng nhau (hình 3.4a) Khi đó thân tường cọc cử ở

trang thất cân bằng giới hạn do đó sẽ có tị sô momen dương Maa, ở trong

nhịp là lớn nhất nhưng độ sâ trong đắt nông nhất l 1,2 Lie này, áp lực đt

bị động & phía trước tường được lợi dung toàn bộ, đầu đưới của tường có thể

in địch sang trấi một it

Do sâu cắm vào trong dit của cọc cử” được tăng lên khi lơn hơn to, (hình3.4b), thì áp lực đất bị động ở phía trước cọc không được phát huy và lợidạng toàn bộ, khi đó, đầu dus của cọc chỉ xoay một góc và ở nguyên vĩ tr chứ không sinh ra hiện tượng chuyẻn dich, lúc này áp lực dat ở mũi cọc cirbằng không, áp lực đắt bị động chưa được phát huy, có thé xem độ an toàn.được tăng lên

Độ sâu cắm vào trong đất của cọc ci tiẾp tục tăng lên, trước tường sau trồngđều xuất hiện áp hte đất bị động, cọc cử cắm cắm vào trong đất ở trạng thấtngàm chặt, tương đương với dim siêu tĩnh, đầu trên gối gối khớp đầu dướingầm chặt Mômen tốn của nó đã giảm đi nhiều xuất n mômen âm dương

cả hai chiều Trị số tuyệt đổi mômen uốn ngàm chặt Mz ở đầu đưới hơi nhỏ

hơn trị số mômen ở trong nhịp My, điểm không áp lực và điểm khôngmômen khá giống nhau (hình 3.40)

Độ sâu cắm vào trong đất của cọc cử tăng lên thêm một chút nữa (hình 3.4.d), Khí đồ độ sâu dt bịđộng ở phía trước cọc cờ và

vào trong đất của cọc cử đã bị xem là quá

sau cọc eit không được phát huy diy đủ, nókhông tạo ra được tác động lớn đối với việc giảm bớt mémen ở trong nhịp.

Do đồ cọc cử chin giữ cắm quá siu vào trong đất thì cũng không phải kính tế

“Từ bổn trạng thi nêu rên có thể thấy độ sâu cắm vào trong đt như trongtrang thi 4 là qué sâu và không kính tế, sẽ không được áp dung trong thiết

kế Trạng thái thứ 3 thường được áp dụng hiện nay, nói chung là lấy mémendương bằng 110%6:115%

thể thấy mémen dương bằng momen âm làm căn cứ thiết kể Vì theo trạng

sia mémen âm làm căn cứ thiết nhưng cũng có

thải này thi cọc tuy tương đối đài nhưng mômen ain khả nhỏ, có thé chọnmặt cit nhỏ, đồng thi vi sắm vào trong đắt khả sâu nên an toàn và đáng tincậy hơn Nếu thiết kế theo trạng thái thứ 1 va thứ 2 có thể được độ sâu ngàm

ia tường cọc cit với các độ sâu cắm vào trong dé khác nhau

Chiều sâu tối thiểu của cọc cir ván thép chôn vào trong đáy hỗ móng đượcxác định theo sơ đỗ sau:

ded cds đin goi)

“Mình 3.5: Sơ đồ xác định chiều sâu chôn cọc ett

inh toán nội ire và chuyển vị khung vây cừ vin thép.

Hiện nay có nhiễu phương pháp tinh toán kết cấu trờng cọc cử như:

1 Phương pháp dim liên tue

2 Phương pháp chia đôi tải trọng thanh chống.

3 Phương pháp “m”

4, Phuong pháp có tinh đến quá trình đào,

5, Phương pháp phần tử hãu hạn tinh hệ thanh trên nén đản hồi

“Các phương pháp trên tinh toán kết cầu trên đều có tu nhược điểm, vàcác phương pháp này chủ yếu được xây dựng trên các giả thuyết mà không

kể đến qui trinh dio dit hỗ mỏng, coi hệ thống chắn giữ đã tổn tại trước khỉđảo hỗ móng cũng như không kể đến sự thay đội của phản lực thanh chống,biển dang của kết sấu chin giữ trong quả tình th công đào đất Trên thực tẾ

nội lực và biển dang của kết cấu chắn giữ có nhiễu thanh chống bin đổi theo

“quá trình đào và lắp đựng khác nhau, một số biện pháp tinh toán gi thiết mỗitrường dit là môi trường dan hồi tuyển tính từ đó không kể đến mỗi trườngdan hồi déo của đất

Phương pháp phần từ hữu hạn tỉnh toán kết cấu chin giữ và môitrường đất được coi là phương pháp wu việt nhất hiện nay do đó đã khắcphục được giả thuyết mỗi trường đất chỉ đơn thuần là mỗi trường din hồituyển tính, mô hình Mohr Coulomb, quan hệ dan hồi déo tuyệt đối giữa ứngsuất biến dạng hơn nữa cho phép kể đến quá trình đào và thi công kết cấuchin giữ trong qua tình tính toán.

“Trong luận văn này chỉ đ cập tới phương pháp S

in đànPhương pháp phần tử hữu hạn tính hệ thanh trên

Phương pháp phần từ hữu hạn để tính hệ thanh trên nền đàn hồi là một

ất dan hồi tuyến tinhphương pháp xây dựng rên mỗi quan hệ dựa trên tính c

của đất Nguyên lý tính toán là giả thiết kết cầu chắn đất từ mặt đáy trở lên làphần tứ dầm, phần từ từ đáy mông trở xuống là phn tử dim trên nén đòn hồi, tảitrọng là áp lực đất hướng ngang chủ động và áp lực nước Do phương pháp phần