Bài giảng thi công cọc nhồi khoan

4/5/2008 Nguyen Duc Manh 3Thi công hạ ống vách Khoan đến cao độ đáy cọc Thổi rửa,vét cặn lắng và thay dd mới Cẩu hạ lắp lồng hạ cốt thép Lắp ống đổ bê tông Đổ bê tông cọc và san lấp bề m

Trang 1

4/5/2008 Nguyen Duc Manh 1

Kiểm tra chất lượng cọc

Giới thiệu công nghệ mở rộng làm sạch và bơm

vữa xử lý ñáy cọc

I Các bước thi công

Trang 2

Thi công hạ ống vách

Khoan đến cao độ đáy cọc

Thổi rửa,vét cặn lắng và thay dd mới

Cẩu hạ lắp lồng hạ cốt thép

Lắp ống đổ

bê tông

Đổ bê tông cọc và san lấp bề mặt

Thải cặn lắng

Xử lý Bentonite để tái sử dụng

Chuẩn bị

điều chế dd Bơm cấp Bentonite

Lắp ráp cơ giới, định

vị và cân chỉnh máy

Sơ ủồ cụng nghệ thi cụng cọc khoan nhồi

nghệ, tài liệu khảo sỏt ủịa chất cụng trỡnh, cỏc cụng trỡnh ngầm trong

mặt bằng thi cụng như ủiện, cỏp quang, hệ thống thoỏt nước, cấp

nước

mốc, hệ trục cụng trỡnh, ủường vào, hệ thống ủặt cỏc thiết bị cơ sở,

khu vực thi cụng lồng thộp, kho cỏc cụng trỡnh phụ trợ Cỏc cỏn bộ

kĩ thuật phải nắm chắc hồ sơ thiết kế cọc như ủịa chất cụng trỡnh,

ủường kớnh, cấu tạo cốt thộp, ủỏy cọc ủỏy ủài, cao ủộ cắt cọc cấu tạo

ống siờu õm

1 Cụng tỏc chuẩn bị

Trang 3

trình thi công và chất lượng thi công

tông, kiểm tra dung dich bentonite

suất của máy móc thiết bị thi công

mặt khi thi công, ñồng thời

tạo ñiều kiện thuận lợi cho

việc neo giữ cốt thép

thẳng ñứng, chắc chắn

không bị xô lệch, trượt

trong quá trình thi công

èng v¸ch dÉn h−íng

Bóa rung thuû lùc

Trang 5

3 Khoan tạo lỗ

èng v¸ch dÉn h−íng Dung dÞch v÷a

CÇn khoan GÇu khoan

Bentonite B¬m dung dÞch

sÐt Bentonite

Trang 6

Đầu nối với

Cửa lấy đất

Cấu tạo gầu khoan

thi cụng phổ biến nhất khi thi cụng hạng mục cọc khoan nhồi

- Trước khi tiến hành khoan cần chỉnh chớnh xỏc ủộ nằm ngang

của mỏy khoan và ủộ thẳng ủứng của cần khoan bằng mỏy trắc

ủạc, vị trớ mỏy ủứng phải ủược gia cố chắc chắn bằng cỏc tấm

tụn hoặc tấm bờ tụng

Bentonite ủược bơm vào hố khoan khi khoan ủạt ủộ sõu 1,5

-2 m và liờn tục trong quỏ trỡnh khoan ủể duy trỡ ỏp lực vào

thành hố khoan Bentonite phải luụn ủược kiểm tra và ủảm bảo

cỏc yờu cầu kỹ thuật trong quỏ trỡnh thi cụng Mực dung dịch

khoan luụn duy trỡ cao hơn mức nước ngầm trong hố khoan

- Mựn khoan và dung dịch Bentonite lẫn ủất ủược vận chuyển

Trang 7

- Cần kelly phải luôn thẳng ñứng trong suốt quá trình khoan, tim

cần khoan luôn trùng với tim cọc và thường xuyên ñược kiểm tra

bằng máy kinh vĩ

- Công tác khoan ñược tiến hành liên tục trong phạm vi 1 cọc, tránh

hiện tượng lắng cặn và sập thành vách do gián ñoạn Trong quá

trình khoan phải theo dõi, mô tả mặt cắt ñịa chất của các lớp ñất ñá

khoan qua và ñược thể hiện bằng các báo cáo chi tiết Ở các ñiểm

ñịa tầng sai khác nhiều so với hồ sơ khảo sát ñịa chất ban ñầu phải

tiến hành lấy mẫu và ghi chép ñầy ñủ vào nhật ký, báo cáo với ñơn

vị thiết kế và công trình ñể có biện pháp kỹ thuật xử lý trực tiếp

phù hơp

- Khi khoan, tốc ñộ khoan phải khống chế thích hợp với ñịa tầng

khoan qua Gầu khoan ñược ñưa lên, xuống từ từ và xoay ñể tránh

ảnh hưởng chân không và ma sát với thành hố khoan gây sập vách

- Dùng mũi khoan bằng hợp kim cứng khi gặp các lớp ñịa chất

như: lớp sỏi cuội to, bột cát kết, sét kết

Sau khi khoan ñạt tới ñộ sâu thiết kế và tư vấn giám sát nghiệm

thu xác nhận, tiến hành chờ lắng trong khoảng 1-2 h và dùng

gầu vét vệ sinh ñáy hố khoan trước khi hạ lồng thép

Trang 8

4 Công tác thép

Gia công chếtạo lồng thép

Trang 9

Trước khi hạcốt thộp, kiểm tra hốkhoan vềchiều sõu, ủộ

thẳng ủứng, tỡnh trạng thành vỏch, ủường kớnh, ủộsạch

Cỏc lồng thộp ủược liờn kết chắc chắn theo ủỳng thiết kế Cỏc

con kờ bờ tụng hoặc thộp ủược sửd ng ủể ủảm bảo chiều dày

lớp bờ tụng bảo vệcốt thộp

Cần cúbiện phỏp kỹthuật ủểtrỏnh cốt thộp bịtụt hoặc bị ủẩy

trồi: cỏc mối nối phải thật ủảm bảo, lồng thộp sau khi hạ ủược

liờn kết chặt chẽv i ống vỏch ởphớa trờn

Cốt thộp ủảm bảo ủỳng và ủầy ủủvếsố lượng, cường ủộ, vịtrớ

vàkớch thước theo ủỳng yờu cầu của thiết kế

Việc hạlồng thộp phải ủược thực hiện từtừ, nhẹnhàng trỏnh

va ủập vào thành hốkhoan

Khi hạlồng thộp ủến cao ủộthiết kếthỡtiến hành treo cố ủịnh

lồng thộp vào ống vỏch, trỏnh chuyển vịlồng trong quỏtrỡnh

ủ bờ tụng

Thép góc dựng tạm cốt thép

Tai định vị cốt thép

sét Bentonite Dung dịch vữa

Trang 10

Thổi rửa lần 2

Trước khi ủổ bờ tụng phải kiểm

tra lại chiều sõu và ủộ sạch của

hố khoan

- Trường hợp ủộ lắng ≤ 10 cm

thỡ hố khoan ủạt yờu cầu về ủộ

sạch và tiến hành ủổ bờ tụng

- Trường hợp ủộ lắng ≥ 10 cm

thỡ phải làm vệ sinh ủỏy hố

khoan bằng phương phỏp thổi

ống bơm bê tông

và thổi rửa dẫn hướng

Bentonite

bentonite bentonite

đưa về máy lọc Khí,bùn và Khí nén

5 ðổ bờ tụng

ống đổ bê tông

được nhấc dần lên khi ống đổ

Bể thu hồi Bentonite Van trượt

Ô tô đổ bê tông

Trang 12

Trước khi ñổ bê tông cần phải có kế hoạch chặt chẽ về việc cung cấp bê tông

giữa ñơn vị thi công và ñơn vị cung cấp Cụ thể, bê tông phải ñảm bảo cung cấp

về số lượng, chất lượng, liên tục không gián ñoạn.

- Cấp phối bê tông phải ñảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo yêu cầu thiết kế,

không sử dụng cốt liệu ñá lớn hơn 20mm Bê tông trước khi ñổ phải có ñộ sụt là

16-20 cm.

- Công nghệ ñổ bê tông ñược thực hiện sao cho bê tông cấp cho cọc liên tục

không bị gián ñoạn, tránh bê tông bị phân tầng.

- Trường hợp dùng xe trộn ñể cấp bê tông, cần tính toán thời gian vận chuyển,

nghiên cứu phương án ñường ñi và lựa chọn ñộ sụt xuất xưởng thích hợp.

- Bê tông sử dụng cho cọc khoan nhồi có thể ñược trộn thêm phụ gia hoá dẻo

với tỷ lệ từ 0.8-1.2 % tuỳ thuộc vào môi trường cũng như cự ly vận chuyển.

- Bê tông trong ống ñổ phải ñủ ñộ cao và luôn luôn lớn hơn áp lực dung dịch

xung quanh ống ñổ có thể ñược nâng lên hạ xuống trong quá trình cấp bê tông

nhưng không ñược thao tác quá mạnh và nhiều ñể tránh bê tông bị phân tầng

Trong quá trình ñổ, ống ñổ ñược tháo dần ra song phải luôn ñảm bảo nằm ngập

trong bê tông Việc ñổ diễn ra liên tục tạo thành dòng chảy tự do và bê tông

chiếm chỗ ñẩy dần bentonite ra khỏi hố khoan.

- Các ống ñổ bê tông ñược ñặt lên giá ñỡ và vệ sinh ngay sau khi tháo ñể

tránh hiện tượng tắc ống cho những lần ñổ sau.

- Trong suốt quá trình ñổ bê tông tránh không ñể bê tông tràn ra miệng phễu

rơi vào trong lòng cọc làm ảnh hưởng tới chất lượng của bentonite và bê

tông cọc.

- Trong quá trình ñổ bê tông phải thường xuyên kiểm tra theo dõi cao ñộ

chân ống cho phù hợp và kiểm soát ñược chất lượng thành vách hố khoan.

- Cao ñộ ñổ bê tông cuối cùng phải cao hơn cao ñộ ñáy ñài cọc tốt thiểu là

1 –1.5 m tuỳ theo thiết kế.

- Quá trình ñổ bê tông ñược thể hiện trong các báo cáo chi tiết theo các biểu

mẫu có sẵn và có sự xác nhận của cán bộ thi công và tư vấn giám sát.

Trang 13

6 Rút ống vách và lấp ñầu cọc

Rút ống vách

Ống vách cần ñược rút lên ngay trong thời gian ñịa chất xung

quanh chưa cốkết chắc chắn vàbê tông còn có ñộdẻo và chưa

ninh kết nhằm ñảm bảo bê tông không bịkéo theo khi rút ống

vàpháv kết cấu ban ñầu của bê tông

Trong quátrình rút ống vách phải ñảm bảo ống giữthẳng ñứng

và ñồng trục với cọc

Sau khi ống ñược rút lên cần kiểm tra khối lượng bê tông và

cao ñộ ñầu cọc nhằm ñảm bảo tiết diện cọc không bịthu nhỏ

vàbê tông không bị ẫn bùn ñất xung quanh do áp lực của ñất,

nước, mùn khoan…trong trường hợp cần thiết phải bổxung

ngay bê tông trong quátrình rút ống

Bóa rung thñy lùc

Bª t«ng cäc

Bóa rung thñy lùc

Bª t«ng cäc

Trang 14

Lấp ñầu cọc

Cọc sau khi ñổ bê tông ñến cao ñộthiết kếvàbê tông cọc ñã ninh

kết sẽ ñược lấp lại ñể ñảm bảo tránh các tác ñộng của bên ngoài

ñến sựhình thành cường ñộcọc và ñồng thời trảlại mặt bằng thi

công các cọc tiếp theo, thuận tiện cho máy móc thi công di

chuyển

Vật liệu dùng ñểlấp ñầu cọc cóthểd ng ñất cấp II, gạch vỡhoặc

c t thô ñầm kỹ

7 Kiểm tra, nghiệm thu

Việc kiểm tra, giám sát chất lượng vànghiệm thu cọc khoan

nhồi phải ñược thực hiện tại hiện trường vàphải căn cứvào

kết quảthínghiệm của các phòng thínghiệm

Các dụng cụ, thiết bịkiểm tra chất lượng thi công cọc phải

ñảm bảo ñộchính xác, tin cậy

Các hồ sơ, tài liệu nghiệm thu, các kết quảthínghiệm…phải

ñầy ñủvà ñảm bảo chính xác

Các cán bộkỹthuật, các thínghiệm viên làm công tác thí

nghiệm, kiểm tra, giám sát vànghiệm thu kỹthuật chất lượng

phải có ñủtrình ñộchuyên môn và ñược ñào tạo

Trang 15

thi công cọc khoan nhồi

1 – Không rút ñược ñầu khoan lên

2 – Không rút ñược ống vách lên

3 – Sập vách hố khoan

4 – Trồi cốt thép khi ñổ bê tông

5 – Gặp hang caster khi khoan

1 Không rút ñược ñầu khoan lên

Do một nguyên nhân nào ñó như mất ñiện máy phát, hỏng cẩu

làm gián ñoạn quátrình khoan cọc, cần phải rút ñầu khoan lên

ngay, ñầu khoan bịkẹt ở ñáy lỗkhông cẩu lên ñược cũng không

thểnhổ lên ñược

Nguyên nhân làdo hiện tuợng sập vách phần ñất ñã khoan duới

ñáy ống vách, ñất sập làm nghiêng ñầu khoan, ñầu khoan bị

vướng vào ñáy ống vách vàbịtoàn bộphần ñất sập xuống bao

phủ Do vậy không thểrút ñầu khoan lên ñược

Trang 16

Biện pháp xử lý

Cách 1:

Rút ống vách lên khoảng 20 cm sau ñómới rút ñầu khoan, sau khi

rút ñược ñầu khoan lên rồi sẽlại hạống vách xuống

Cách 2:

Nếu không thểnhổ ñược ống vách do ống vách ñã hạsâu, lực ma

sát lớn, ta phải dùng biện pháp xói hút

Cách tiến hành như sau:

Dùng vòi xói áp lực cao xói hút phần ñất ñã bịsập vàx i sâu

xuống dưới ñầu khoan mục ñích làm cho ñầu khoan trôi

xuống dưới theo phương thẳng ñứng ñểkhỏi bịnghiêng vào

thành vách Sau ñómới cẩu rút ñầu khoan

Lưu ý:Trong suốt quátrình xói hút luôn giữcho mực nước trong

lỗkhoan ổn ñịnh ñầy trong ống vách ñểgiữổn ñịnh thành lỗ

khoan dưới ñáy ống vách

2 Không rút ñược ống vách lên

Nguyên nhân

Do ñiều kiện ñất (chủyếu làtầng cát) Lực ma sát giữa ống chống

v i ñất ởxung quanh lớn hơn lực nhổlên ( lực nhổvàlực rung)

hoặc khả năng cẩu lên của thiết bị àm lỗ không ñủ Trong tầng cát

thìsựcốkẹp ống thường xảy ra, do ảnh hưởng của nước ngầm khá

lớn, ngoài ra còn do ảnh hưởng của mật ñộc t với việc cát cốkết

lại dưới tác dụng của lực rung Còn trong tầng sét, do lực dính

tương ñối lớn hoặc do tồn tại ñất sét nở

Ống vách hoặc thiết bịtạo lỗnghiêng lệch nên thiết bịnhổống

vách không phát huy hết ñược năng lực

Thời gian giữa hai lần lắc ống dài quácũng làm cho khórút ống

Trang 17

Biện pháp phòng ngừa, khắc phục

Sau khi kết thúc việc khoan lỗvà trước lúc ñổbê tông phải thường

xuyên rung lắc ống, ñồng thời phải thửnâng hạống lên một chút (

khoảng 15 cm) ñểxem córút ñược ống lên hay không Trong lúc

thửnày không ñược ñổbê tông vào

Khi sửd ng năng lực của bản thân máy mànhổống chống không

lên ñược thìcóthểthay bằng kích dầu có năng lực lớn ñểkích nhổ

ống lên

Phải ñảm bảo hướng nhổlên của máy trùng với hướng nhổlên của

ống Nếu ống bịnghiêng lệch thìphải sửa ñổi thếmáy cho chuẩn

Chọn phương pháp thi công vàthiết bị thi công ñảm bảo năng lực

thiết bị ñủ ñáp ứng nhu cầu cho công nghệkhoan cọc

3 Sập vách hố khoan

Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái tĩnh:

ðộdài của ống vách tầng ñịa chất phía trên không ñủqua các

tầng ñịa chất phức tạp

Duy trìáp lực cột dung dịch không ñủ

Mực nước ngầm cóáp lực tương ñối cao

Trong tầng cuội sỏi có nước chảy hoặc không có nước làm trong

h khoan xuất hiện hiện tượng mất dung dịch

Tỷtrọng vàn ng ñộcủa dung dịch không ñủ

Do tốc ñộkhoan lỗnhanh quá nên chưa kịp hình thành màng

dung dịch ở trong lỗ

Trang 18

Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái ñộng

Ống vách bịbiến dạng ñột ngột hoặc hình dạng không phùh p

Ống vách bị ñóng cong vênh, khi ñiều chỉnh lại làm cho ñất bị

bung ra

Khi ñào hoặc xúc mạnh cuội sỏi dưới ñáy ống vách làm cho ñất ở

xung quanh bịbung ra

Khi hạkhung cốt thép va vào thành hốpháv màng dung dịch

hoặc thành hố

Thời gian chờ ñổbê tông quá lâu ( qui ñịnh thông thường không

quá24 h) làm cho dung dịch giữthành bịtách nước dẫn ñến phần

dung dịch phía trên không ñạt yêu cầu vềtỷtrọng nên sập vách

Biện pháp xử lý khắc phục

Nếu nguyên nhân sụt lởthành vách do dung dịch giữthành không

ñạt yêu cầu thìbiện pháp chung là bơm dung dịch mới cótỷtrọng

lớn hơn vào ñáy lỗkhoan và bơm ñuổi dung dịch cũra khỏi lỗ

khoan, sau ñómới tiến hành xúc ñất vàvệsinh lỗkhoan Trong quá

trình lấy ñất ra khỏi lỗkhoan luôn luôn duy trìmức dung dịch trong

lỗ khoan ñảm bảo theo qui ñịnh cao hơn mực nước thi công 2m

Nếu nguyên nhân do ống vách chưa hạqua hết tầng ñất yếu thìgiải

pháp duy nhất làtiếp tục hạống vách xuống qua tầng ñất yếu và

ngập vào tầng ñất chịu lực tối thiểu bằng 1m

Nếu do lực ma sát lớn không hạ ñược ống vách chính thìd ng các

ống vách phụhạtheo từng lớp xuống dưới ñểgiảm ma sát thành

vách Sốluợng ống vách phụphụthuộc vào chiều sâu tầng ñất yếu

Ống vách phụtrong cùng cóchiều dài xuyên suốt và ñường kính

Trang 19

4 Trồi cốt thép khi ñổ bêtông

4.1 Trường hợp trồi cốt thép do ảnh hưởng của quá

trình rút ống vách

1 Nguyên nhân 1: Thành ống bịméo mó, lồi lõm

2 Nguyên nhân2: Cựly giữa ñường kính ngoài của khung cốt thép vớ

thành trong của ống vách nhỏquá, vìvậy sẽbịkẹp cốt liệu to vào giữa

khi rút ống vách cốt thép sẽbịkéo lên theo

3 Nguyên nhân 3:Do bản thân khung cốt thép bịcong vênh, ống vách bị

nghiêng làm cho cốt thép ñèchặt vào thành ống

* Cách xửlý sựcố:

Khi phát hiện cốt thép bịtrồi lên thìphải lập tức dừng việc ñổbê

tông lại, rung lắc ống vách di ñộng lên xuống hoặc quay theo một chiều

ñểc t ñứt sự vướng mắc giữa khung cốt thép vàống vách

Trong khi ñang ñổbê tông, hoặc khi rút ống lên mà ñồng thời cốt

thép vàbê tông cùng lên theo thì ñây làmột sựcốrất nghiêm trọng :

hoặc thân cọc với tầng ñất không ñược liên kết chặt, hoặc làxuất hiện

khoảng hổng Cho nên trường hợp này không ñược rút tiếp ống lên trước

khi gia cố tăng cường nền ñất ñã bị ún xuống

4.2 Trường hợp cốt thép bị trồi lên do lực ñẩy ñộng của

bêtông (ðây là nguyên nhân chính gây ra sự cố trồi cốt thép)

Lực ñẩy ñộng bê tông xuất hiện ở ñáy lỗ khoan khi bê tông rơi

từmiệng ống xuống (thế năng chuyển thành ñộng năng ) Chiều cao

rơi bê tông càng lớn, tốc ñộ ñổbê tông càng nhanh thìlực ñẩy

ñ ng càng lớn Cốt thép sẽkhông bịtrồi nếu lực ñẩy ñộng nhỏ hơn

trọng lượng lồng thép

Vìvậy cóthểgiảm thiểu sựtrồi cốt thép nếu hạn chếtối ña

chiều cao rơi bê tông vàtốc ñộ ñổbê tông Chiều cao này cóthể

không chế căn cứvào trọng lượng lồng thép

Trang 20

5 Gặp hang caster khi khoan

Dấu hiệu thường thấy khi mũi khoan gặp hang caster là ñộlún

c n khoan tăng ñột ngột, cao ñộdung dịch trong lỗkhoan có

thểbịtụt xuống khi gặp hang rỗng hoặc dâng lên khi trong

hang có nước cóáp hoặc bùn nhão

Sửd ng ống vách phụqua hang caster cũng làmột giải pháp

ñang ñược áp dụng nhiều Trong trường hợp phát hiện trước

cóhang caster thìsửd ng thiết bịkhoan xoay ống vách là

phương pháp hiệu quảnhất

Việc sửd ng ống vách phụqua hang caster kết hợp với

ống vách mởrộng bên ngoài ñược tiến hành như sau:

- Bước 1:Sửd ng ống vách mởrộng, rung hạbằng búa rung

ñến cao ñộcho phép cóthểrút ñược ống vách lên tuỳ theo

năng lực thiết bịhiện có Cóthểkết hợp ñào ñất hoặc xói hút

trong ống vách ñểgiảm thiểu lực ma sát thành cọc

- Bước 2:Khoan trong lòng ống vách mởrộng bằng máy khoan,

sau ñódoa lỗ Ống vách thép phụ ñược ép hạ qua hang sau ñó

tiếp tục khoan và ñổbê tông bình thường

Ống vách phụ ñược giữlại trong ñất còn ống vách mở

rộng cóthể ñược rút lên sau khi khoan xong

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	1,21 MB