thi công phần ngầm đồ án công trình trung tâm công nghệ quốc tế Hà Nội - HITC

thi công phần ngầm đồ án công trình trung tâm công nghệ quốc tế Hà Nội - HITC

Chơng 8: thi công phần ngầm

8.1 Thi cụng cọc

8.1.1 Sơ lược về loại cọc thi cụng và cụng nghệ thi cụng cọc

Công trình : " Trung tâm công nghệ quốc tế Hà Nội - HITC " nằm trên địa bàn quậnCầu Giấy - Thành phố Hà Nội

Công trình cao 9 tầng, một gara, một tum, đợc xây dựng trên khu đất khá bằng phẳng

+, Chiều cao tầng 1,3,4 là 4,7m, các tầng còn lại cao 3,6m

+, Cao trình đỉnh mái là 39,3m so với cốt hoàn thiện tầng 1

Giải pháp kết cấu chịu lực là khung bê tông cốt thép toàn khối Khung 4 nhịp mỗi Bớccột rộng 8,5m gồm 11 bớc.Kích thớc chi tiết các bộ phận khung:

*, Cột :

- Cột trục A, C: từ tầng 1- 4 lấy bxh=60x60cm, từ tầng 5 - 11 lấy bxh=50x50cm

- Cột trục D, C': từ tầng 1- 4 lấy bxh=50x50cm, từ tầng 5 - 11 lấy bxh=40x40cm

- Cột trục B : từ tầng 1- 4 lấy bxh=70x70cm, từ tầng 5 - 11 lấy bxh=60x60cm

Giải pháp thi công công trình đợc chọn phải là giải pháp tối u, hợp lý Phải đợc so sánh

đánh giá cụ thể từ các giải pháp thi công đề xuất.Các giải pháp thi công phải đợc thiết

kế dựa trên đặc điểm công trình và những điều kiện khác liên quan trực tiếp tới quátrình thi công công trình

a, Đặc điểm công trình ( nh trên ).

b, Điều kiện địa chất công trình,địa chất thuỷ văn

Căn cứ : "Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình” địa tầng các lớp đấttrong mặt bằng khu đất xây dựng là khá đồng đều và giống nhau Trên cùng là lớp đất

đắp sâu 1m Đài cọc đợc đặt ở lớp sét pha ở độ –1,70m so với cốt sàn hoàn thiện tầng

1 Mực nớc ngầm gặp ở độ sâu –6,5m so mặt đất khi khảo sát, có tính chất

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 1

phá huỷ Do đó quá trình thi công cọc nhồi nhất thiết phải có biện pháp hạ mực nớcngầm.

c, Điều kiện giao thông, điện nớc, trình độ xây dựng khu vực.

Công trình thuộc Quận Cầu Giấy, đợc xây dựng cạnh đờng 32 Do đó có thể nói giaothông rất thuận lợi cho quá trình vận chuyển vật liệu, vật t, máy Đảm bảo sự phục vụ

đợc liên tục cho quá trình thi công công trình

Điện nớc phục vụ cho thi công công trình đợc lấy trực tiếp từ mạng lới phân phối củathành phố chạy qua đó đảm bảo lợng điện nớc đủ phục vụ cho sản xuất cũng nh sinhhoạt của cán bộ công nhân viên trên công trờng

Trình độ xây dựng khu vực và của đơn vị thi công công trình cho phép đảm bảo chất ợng công trình cũng nh đảm bảo tiến độ cho công trình

l-8.1.2 Biện phỏp kỹ thuật thi cụng cọc

8.1.2.1 Cụng tỏc chuẩn bị mặt bằng, vật liệu, thiết bị phục vụ thi cụng

Ngiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch, kiến trúc, kết cấu và các tài liệu khác của

công trình, tài liệu thi công và tài liệu thiết kế và thi công các công trình lân cận

Nhận bàn giao mặt bằng xây dựng, chuẩn bị mặt bằng thi công đất bao gồm các côngtác : Giải phóng thu dọn mặt bằng, tiêu nớc bề mặt

5 Giác móng công trình

Căn cứ vào cọc mốc chuẩn và độ cao, bên thi công tiến hành định vị công trình :

- Xác định tim cốt công trình dụng cụ bao gồm dây gai dây kẽm, dây thép 1 ly, thớcthép, máy kinh vĩ máy thuỷ bình Công tác này phải do bộ phận trắc địa tiến hành

- Từ các điểm chuẩn ta xác định các đờng tim công trình theo 2 phơng đúng nh trongbản vẽ đóng dấu các đờng tim công trình bằng các cọc gỗ sau đó dùng dây kẽm căngtheo 2 đờng cọc chuẩn, đờng cọc chuẩn phải cách xa công trình từ 3,4 m để không làm

ảnh hởng dến thi công

- Dựa vào các đờng chuẩn ta xác định vị trí của tim cọc , vị trí cũng nh kích thớc hốmóng

8.1.2.2 Tớnh toỏn, lựa chọn thiết bị thi cụng cọc

Tiến hành thi công cọc khoan nhồi sau khi dọn dẹp mặt bằngthi công Theo thiết kếmóng ta có :

+ Đờng kính: d=0,8m

+ Chiều dài: 34 m ( tính từ đáy đài )

+ Đài móng cao 2m, cao trình đáy đài -3,7 (so với cốt 0,00m)

+ Giằng móng có kích thớc bxh = 40x80cm

+ Cao trình đáy giằng - 2,5m

1 Lựa chọn ph ơng án khoan tạo lỗ :

a, Phơng pháp thi công ống chống :

Với phơng pháp này ta phải đóng ống chống đến độ sâu 15,5m và đảm bảo việc rút ốngchống lên đợc.Việc đa ống và rút ống qua các lớp đất (nhất là lớp sét pha và cát pha)rất nhiều trở ngại, lực ma sát giữa ống chống và lớp cát lớn cho nên công tác kéo ốngchống gặp rất nhiều khó khăn đồng thời yêu cầu máy có công suất cao

b, Phơng pháp thi công bằng guồng xoắn :

Phơng pháp này tạo lỗ bằng cách dùng cần có ren xoắn khoan xuông đất Đất đợc đalên nhờ vào các ren đó, phơng pháp này hiện nay không thông dụng tại Việt Nam.Với phơng pháp này việc đa đất cát và sỏi lên không thuận tiện

c, Phơng pháp thi công phản tuần hoàn :

Phơng pháp khoan lỗ phản tuần hoàn tức là trộn lẫn đất khoan và dung dịch giữ váchrồi rút lên bằng cần khoan lợng cát bùn không thể lấy đợc bằng cần khoan ta có thểdùng các cách sau để rút bùn lên:

- Dùng máy hút bùn

- Dùng bơm đặt chìm

- Dùng khí đẩy bùn

- Dùng bơm phun tuần hoàn

Đối với phơng pháp này việc sử dụng lại dung dịch giữ vách hố khoan rất khó khăn,không kinh tế

d, Phơng pháp thi công gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách :

Phơng phàp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đờng kính bằng đờng kính cọc và đợcgắn trên cần Kelly của máy khoan Gầu có răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngoài Dùng ống vách bằng thép( đợc hạ xuống bằng máy rung tới độ sâu 6-8m) để giữ thành,tránh sập vách khi thi công Còn sau đó vách đợc giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite.Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành thổi rửa đáy hố khoan bằng phơng pháp: Bơm ngợc,thổi khí nén hay khoan lại (khi chiều dày lớp mùn đáy >5m) Độ sạch của đáy hố đ ợckiểm tra bằng hàm lợng cát trong dung dịch Bentonite Lợng mùn còn sót lại đợc lấy ranốt khi đổ bê tông theo phơng pháp vữa dâng

Đối với phơng pháp này đợc tận dụng lại thông qua máy lọc (có khi tới 5-6 lần)

(hi ta chi)

5 8

máy khoan cọc nhồi

2

10

9 4

3

1 Khoang máy chú giải:

6

3

4 Bệ máy 6 Khớp nối 7 5 Thanh giằng cho giá

Cáp của cần khoan Bánh luồn cáp

9 10 12 11

Trục quay Gầu khoan Khung đỡ phía tr ớc

Ca bin điều khiển

Cần khoan 8 7

11 2

Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nớc do bơm ly tâm:

Cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, lắp ống sinh, ống đổ bê tông,

+ Khối lợng cần phải cẩu lớn nhất là ống đổ bê tông : Q=9T

14 10 8 12

26 18

22 18 19.220

Quy tr×nh thi c«ng cäc nhåi b»ng m¸y khoan gÇu tiÕn hµnh theo tr×nh tù sau :

+ KiÓm tra chÊt lîng cäc

Sinh viªn : vò thÞ thanh mai - Líp : xdd47-®h2 5

Quy trình thi công cọc nhồi bằng gầu khoan.

a, Định vị tim cọc :

Việc định vị đợc tiến hành trong thời gian dựng ống vách ở đây có thể nhận thấy ốngvách có tác dụng đầu tiên là đảm bảo cố định vị trí của cọc Trong quá trình lấy đất rakhỏi lòng cọc, cần khoan sẽ đợc đa ra vào liên tục nên tác dụng thứ hai của ống vách là

Đặt lồng thép , treo và hàn định vị lồng thép vào ống vách

Khoan tới độ sâu thiết kế

Đặt ống bơm vữa bê tông và đặt bơm thu hồi vữa sét BentoniteThổi rửa, làm sạch đáy lỗ khoan

Kiểm tra độ sụt bê tông(172cm) Kiểm tra độ dâng

bê tông để tháo ốngTreme (đầu ống cách mặt bê tông

+, Giác đài cọc trên mặt bằng:

Trớc khi đào đất ngời thi công cần phải kết hợp với ngời làm công việc đo đạc, trải vịtrí công trình trong bản vẽ ra hiện trờng xây dựng Trên bản vẽ thi công tổng mặt bằngphải có lới đo đạc và xác định đầy đur toạ độ của từng hạng mục công trình , bên cạnh

đó phải xác định lới ô toạ độ lới ô toạ độ, dựa vào vật chuẩn sẵn có hay mốc dẫn xuất,mốc quốc gia, cách chuyển mốc vào địa điểm xây dựng

Trải lới ghi trong bản mặt bằng thành lới ô trên hiện trờng và toạ độ của góc nhà đểgiác móng Chú ý tới sự mở rộng do phải làm mái dốc

Khi giác móng cần dùng những cọc gỗ đóng sâu cách mép đào 2m, trên 2 cọc đóngmiếng gỗ có chiều dày 20mm, bản rộng 150mm, dài hơn móng phải đào 400mm Đóng

đinh ghi dấu trục của móng và 2 mép móng Sau đó đóng 2 đinh nữa vào thanh gỗ gáclên là ngựa đánh dấu trục móng

Căng dây thép d = 1mm nối các đờng mép đào Lấy vôi bột rắc lên dây thép căng mépmóng này lầm cữ đào

Phần đào bằng máy cũng lấy vôi bột đánh dấu

luôn vị trí

+, Giác cọc trên móng:

Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí tim

cọc :

- Dùng 2 máy kinh vĩ đặt ở hai trục vuông

góc để định vị lỗ khoan Riêng máy kính

vĩ thứ 2, ngoài việc định vị lỗ khoan, phải

dùng máy để kiểm tra độ thẳng đứng của cần khoan

b, Hạ ống vách (ống casine) : Hình 8.3 Máy định vị

Sau khi định vị xong vị trí tim cọc, quá trình hạ ống vách đợc thực hiện bằng thiết bịrung Đờng kính ống D = 0,8m Máy rung kẹp chặt vào thành ống và từ từ ấn xuống;khả năng chịu cắt của đất sẽ giảm đi do sự rung động của thành ống vách ống vách đ-

ợc hạ xuống độ sâu thiết kế (6 m) Trong quá trình hạ ống, việc kiểm tra độ thẳng đứng

đợc thực hiện liên tục bằng cách điều chỉnh vị trí của máy rung thông qua cẩu

+, Thiết bị:

ống vách có kích thớc và cấu tạo nh sau:

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 7

Hình 8.4 Kích thớc cấu tạo ống vách

Búa rung đợc sử dụng có nhiều loại Có thể chọn đại diện búa rung ICE 416 Bảng dới

đây cho biết chế độ rung khi điều chỉnh và khi rung mạnh của búa rung ICE 416

Bảng 8.3 Chế độ rung của búa

áp suất

hệ rung(bar)

áp suất

hệ hồi(bar)

Lực

li tâm(tấn)

Búa rung để hạ vách chống tạm là búa rung thuỷ lực 4 quả lệch tâm từng cặp 2 quảquay ngợc chiều nhau, giảm chấn bằng cao su Búa do hãng ICE (InternationalConstruction Equipment) chế tạo với các thông số kỹ thuật sau:

Kích thớc phủ bì: - Dài

- Rộng

- Cao

MmMmMm

23104802570Trạm bơm: động cơ Diezel

Tốc độ

KWvòng/ phút

2202200+, Quá trình hạ ống vách:

- Đào hố mồi :

Khi hạ ống vách của cọc đầu tiên, thời gian rung đến độ sâu 6m,

kéo dài khoảng 10 phút, quá trình rung với thời gian dài, ảnh

h-ởng toàn bộ các khu vực lân cận Để khắc phục hiện tợng trên,

trớc khi hạ ống vách ngời ta dùng máy đào thủy lực, đào một hố

sâu 2,5m rộng 1,5x1,5m ở chính vị trí tim cọc Sau đó lấp đất trả

lại Loại bỏ các vật lạ có kích thớc lớn gây khó khăn cho việc hạ

ống vách (casine) đi xuống Công đoạn này tạo ra độ xốp và độ

đồng nhất của đất, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiệu chỉnh và

việc nâng hạ casine thẳng đứng đúng tâm

- Chuẩn bị máy rung:

Dùng cẩu chuyển trạm bơm thủy lực, ống dẫn và máy rung ra vị trí thi công

- Lắp máy rung vào ống vách: Hình 8.5 Hạ ống vách

Cẩu đầu rung lắp vào đỉnh casine, cho bơm thủy lực làm việc, mở van cơ cấu kẹp đểkẹp chặt máy rung với casine áp suất kẹp đạt 300bar, tơng đơng với lực kẹp 100 tấn,cho rung nhẹ để rút casine đa ra vị trí tâm cọc

- Rung hạ ống vách:

Từ hai mốc kiểm tra đặt thớc để chỉnh cho vách casine vào đúng tim Thả phanh chovách cắm vào đất, sau đó lại phanh giữ Ngắm kiểm tra độ thẳng đứng Cho búa rungchế độ nhẹ, thả phanh từ từ cho vách chống đi xuống, vừa rung vừa kiểm tra độnghiêng lệch (nếu casine bị nghiêng, xê dịch ngang thì dùng cẩu lái cho casine thẳng

đứng và đúng tâm) cho tới khi xuống hết đoạn dẫn hớng 2,5m Bắt đầu tăng cho búahoạt động ở chế độ mạnh, thả phanh chùng cáp để casine xuống với tốc độ lớn nhất.Vách chống đợc rung cắm xuống đất tới khi đỉnh của nó cách mặt đất 6m thì dừng lại.Xả dầu thuỷ lực của hệ rung và hệ kẹp, cắt máy bơm Cẩu búa rung đặt vào giá Công

đoạn hạ ống đợc hoàn thành

Chú ý :

Khi hạ ống vách nếu áp lực ở đồng hồ lớn thì ta phải thử nhổ ngợc lại và nhổ ống váchlên chừng 2cm, nếu công việc này dễ dàng thì ta mới đợc phép đóng ống dẫn xuốngtiếp

Do ống vách có nhiệm vụ dẫn hớng cho công tác khoan và bảo vệ thành hố khoan khỏi

bị sụt lở của lớp đất yếu phía trên, nên ống vách hạ xuống phải đảm bảo thẳng đứng Vìvậy, trong quá trình hạ ống vách việc kiểm tra phải đợc thực hiện liên tục bằng cácthiết bị đo đạc và bằng cách điều chỉnh vị trí của búa rung thông qua cẩu

c, Công tác khoan tạo lỗ

Quá trình này đợc thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm Trớc khi khoan, ta cần làmtrớc một số công tác chuẩn bị sau:

+, Công tác chuẩn bị:

Trớc khi tiến hành khoan tạo lỗ cần thực kiện một số công tác chuẩn bị nh sau:

- Đặt áo bao: Đó là ống thép có đờng kính lớn hơn đờng kính cọc 1,6 1,7 lần, cao0,71m để chứa dung dịch sét bentonite, áo bao đợc cắm vào đất 0,30,4m nhờ cầncẩu và thiết bị rung

- Lắp đờng ống dẫn dung dịch bentonite từ máy trộn và bơm ra đến miệng hố khoan,

đồng thời lắp một đờng ống hút dung dịch bentonite về bể lọc

- Trải tôn dới hai bánh xích máy khoan để

đảm bảo độ ổn định của máy trong quá

trình làm việc, chống sập lở miệng lỗ khoan

Việc trải tôn phải đảm bảo khoảng cách

giữa 2 mép tôn lớn hơn đờng kính ngoài

cọc 10cm để đảm bảo cho mỗi bên rộng

ra 5cm nh hình vẽ :

- Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí

thăng bằng và thẳng đứng; có thể dùng gỗ mỏng

để điều chỉnh, kê dới dải xích Trong suốt quá

trình khoan luôn có 2 máy kinh vĩ để điều Hình 8.6 ống vách

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 9

chỉnh độ thăng bằng và thẳng đứng của máy và cần khoan; hai niveau phải đảm bảo về

số 0

- Kiểm tra, tính toán vị trí để đổ đất từ hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấy đấtmang đi

- Kiểm tra hệ thống điện nớc và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thi công

đ-ợc liên tục không gián đoạn

+, Yêu cầu đối với dung dịch Bentonite

Bentonite là loại đất sét thiên nhiên, khi hoà tan vào nớc sẽ cho ta một dung dịch sét cótính chất đẳng hớng, những hạt sét lơ lửng trong nớc và ổn định trong một thời giandài Khi một hố đào đợc đổ đầy bentonite, áp lực d của nớc ngầm trong đất làm chobentonite có xu hớng rò rỉ ra đất xung quanh hố Nhng nhờ những hạt sét lơ lửng trong

nó mà quá trình thấm này nhanh chóng ngừng lại, hình thành một lớp vách bao quanh

hố đào, cô lập nớc và bentonite trong hố Quá trình sau đó, dới áp lực thuỷ tĩnh củabentonite trong hố thành hố đào đựoc giữ một cách ổn định Nhờ khả năng này màthành hố khoan không bị sụt lở đảm bảo an toàn cho thành hố và chất l ợng thi công.Ngoài ra, dung dịch bentonite còn có tác dụng làm chậm lại việc lắng xuống của cáchạt cát v.v ở trạng thái hạt nhỏ huyền phù nhằm dễ xử lý cặn lắng

- Tỉ lệ pha Bentonite khoảng 4%, 2050 Kg Bentonite trong 1m3 nớc

- Dung dịch Bentonite trớc khi dùng để khoan cần

- Hạ mũi khoan: Mũi khoan đợc hạ thẳng đứng

xuống tâm hố khoan với tốc độ khoảng 1,5m/s

Hình 8.7 Mũi khoan

- Góc nghiêng của cần dẫn từ 78,50830, góc

vuông góc với mặt đất

đã đạt đủ công suất

* Việc khoan :

+ Khi mũi khoan đã chạm tới đáy hố máy bắt đầu quay

+ Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14-16 vòng/phút, sau đó nhanhdần 18-22 vòng/phút

+ Trong quá trình khoan, cần khoan có thể đợc nâng lên hạ xuống 1-2 lần để giảm bớt

ma sát thành và lấy đất đầy vào gầu

+ Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 v/p) để tăng mô men quay Khi gặp địa chất rắnkhoan không xuống nên dùng cần khoan xoắn ruột gà (auger flight) có

lắp mũi dao (auger head) 800 để tiến hành khoan phá nhằm bảo vệ mũi dao và

mũi khoan

bảo vệ gầu khoan; sau đó phải đổi lại gầu khoan để lấy hết phần phôi bị phá.

+ Chiều sâu hố khoan đợc xác định thông qua chiều dài cần khoan

* Rút cần khoan :

Việc rút cần khoan đợc thực hiện khi đất đã nạp đầy vào gầu khoan; từ từ rút cần khoanlên với tốc độ khoảng 0,30,5 m/s Tốc độ rút khoan không đợc quá nhanh sẽ tạo hiệuứng pít-tông trong lòng hố khoan, dễ gây sập thành Cho phép dùng 2 xi lanh ép cầnkhoan (kelly bar) để ép và rút gầu khoan lấy đất ra ngoài

Đất lấy lên đợc tháo dỡ, đổ vào nơi qui định và vận chuyển đi nơi khác

* Yêu cầu:

Trong quá trình khoan ngời lái máy phải điều chỉnh hệ thống xi lanh trong máy khoan

dể đảm bảo cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng Độ nghiêng của hố khoan không đợc

v-ợt quá 1% chiều dài cọc

Khi khoan qua chiều sâu của ống vách, việc giữ thành hố đợc thực hiện bằng vữabentonite

Trong quá trình khoan, dung dịch bentonite luôn đợc đổ đầy vào lỗ khoan Sau mỗi lầnlấy đất ra khỏi lòng hố khoan, bentonite phải đợc đổ đầy vào trong để chiếm chỗ Nhvậy chất lợng bentonite sẽ giảm dần theo thời gian do các thành phầm của đất bị lắng

đọng lại

Hai hố khoan ở cạnh nhau phải khoan cách nhau 23 ngày để khỏi ảnh hởng đến bêtông cọc Bán kính ảnh hởng của hố khoan là 6 m Khoan hố mới phải cách hố khoantrớc là L >=3d và 6m

+, Kiểm tra hố khoan:

Sau khi xong, dừng khoảng 30 phút đo kiểm tra chiểu sâu hố khoan, nếu lớp bùn đất ở

đáy lớn hơn 1 m thì phải khoan tiếp nếu nhỏ hơn 1 m thì có thể hạ lồng cốt thép

Kiểm tra độ thẳng đứng và đờng kính lỗ cọc: Trong quá trình thi công cọc khoan nhồiviệc bảo đảm đờng kính và độ thẳng đứng của cọc là điều then chốt để phát huy đợchiệu quả của cọc, do đó ta cần đo kiểm tra cẩn thận độ thẳng đứng và đờng kính thực tếcủa cọc Để thực hiện công tác này ta dùng máy siêu âm để đo

* Thiết bị đo nh sau :

Thiết bị là một dụng cụ thu phát lỡng dụng gồm bộ phát siêu âm, bộ ghi và tời cuốn.Sau khi sóng siêu âm phát ra và đập vào thành lỗ căn cứ vào thời gian tiếp nhận lạiphản xạ của sóng siêu âm này để đo cự ly đến thành lỗ từ đó phán đoán độ thẳng đứngcủa lỗ cọc Với thiết bị đo này ngoài việc đo đờng kính của lỗ cọc còn có thể xác nhận

đợc lỗ cọc có bị sạt lở hay không, cũng nh xác định độ thẳng đứng của lỗ cọc

d, Công tác thổi rửa đáy lỗ khoan

Để đảm bảo chất lợng của cọcvà sự tiếp xúc trực tiếp giữa cọc và nền đất, cầm tiếnhành thổi rửa hố khoan trớc khi đổ bê tông

Phơng pháp thổi rửa lòng hố khoan: Ta dùng phơng pháp thổi khí (air-lift)

* Việc thổi rửa tiến hành theo các bớc sau :

+ Chuẩn bị : Tập kết ống thổi rửa tại vị trí thuận tiện cho thi công kiểm tra các ren nốibuộc

+ Lắp giá đỡ : Giá đỡ vừa dùng làm hệ đỡ của ống thổi rửa vừa dùng để đổ bê

tông sau này Giá đỡ có cấu tạo đặc biệt bằng hai nửa vòng tròn có bản lề ở hai

góc Với chế tạo nh vậy có thể dễ dàng tháo lắp ống thổi rửa

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 11

+ Dùng cẩu thả ống thổi rửa xuống hố khoan ống thổi rửa có đờng kính 250, chiềudài mỗi đoạn là 3m Các ống đợc nối với nhau bằng ren vuông Một số ống có chiềudài thay đổi 0,5m , 1,5m , 2m để lắp linh động, phù hợp với chiều sâu hố khoan Đoạndới ống có chế tạo vát hai bên để làm cửa trao đổi giữa bên trong và bên ngoài Phíatrên cùng của ống thổi rửa có hai cửa, một cửa nối với ống dẫn 150 để thu hồi dungdich bentonite và cát về máy lọc, một cửa dẫn khí có 45, chiều dài bằng 80% chiềudài cọc.

Hình 8.8 Dụng cụ thổi rửa

+ Để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ cốt thép, ở các cốt dọc có buộc các con kê bê tông,chiều dày các con kê bê tông bằng lớp bảo bệ cốt thép Khoảng cách giữa chúng là 1m(xem bản vẽ KC móng M - 01) Lớp bảo vệ của khung cốt thép là : abv = 7cm

+ Phải thả từ từ và chắc, chú ý điều khiển cho dây cẩu ở đúng trục kim của khung tránhlàm khung bị lăn

vị cốt thép E2508

sét Bentonite Dung dịch vữa Tai định

dựng tạm cốt thép Thép góc

* Công tác gia công cốt thép :

- Khi thi công buộc khung cốt thép, phải đặt chính xác vị trí cốt chủ,cốt đai và cốt đứngkhung Để làm cho cốt thép không bị lệch vị trí trong khi đổ bê tông, bắt buộc phảibuộc cốt thép cho thật chắc Muốn vậy,việc bố trí cốt chủ, cốt đai cốt đứng khung, ph-

ơng pháp buộc và thiết bị buộc, độ dài của khung cốt thép, biện pháp đề phòng khungcốt thép bị biến dạng, việc thi công đầu nối cốt thép, lớp bảo vệ cốt thép đều phải đợccấu tạo và chuyển bị chu đáo

+ Chế tạo khung cốt thép :

Địa điểm buộc khung cốt thép phải lựa chọn sao cho việc lắp dựng khung cốt thép đợcthuận tiện, tốt nhất là đợc buộc ngay tại hiện trờng Do những thanh cốt thép để buộckhung cốt thép tơng đối dài nên việc vận chuyển phải dùng ô tô tải trọng lớn, khi bốcxếp phải dùng cẩn cẩu di động Ngoài ra khi cất giữ cốt thép phải phân loại nhãn hiệu,

đờng kính độ dài Thông thờng buộc cốt thép ngay tại những vị trí gần hiện trờng thicông sau đó khung cốt thép đơc sắp xếp và bảo quản ở gần hiện trờng, trớc khi thảkhung cốt thép vào lỗ lại phải dùng cần cẩu bốc chuyển lại một lần nữa Để cho nhữngcông việc này đợc thuận tiện ta phải có đủ hiện trờng thi công gồm có đờng đi khôngtrở ngại việc vận chuyển của ô tô và cần cẩu Đảm bảo đờng vận chuyển phải chịu đủ

dùng hàn điện để cố định cốt đai, cốt giữ khung

vào cốt chủ, cự ly đợc ngời thợ điều chỉ cho

đúng Điều cần chú ý là dùng hàn điện làm

cho chất lợng thép yếu đi do thay đổi tính chất

cơ lý và cấu trúc thép

+ Giá đỡ buộc cốt chủ : Cốt thép cọc nhồi đợc

gia công sẵn thành từng đoạn với độ dài đã có ở

phần kết cấu, sau đó vừa thả vào lỗ vừa nối độ

dài Do vậy so với các việc thi công các khung

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 13

mặt cắt giá buộc

cốt chủ

phần d ới giá buộc

thép chữ h phần trên giá buộc

cái chắn đầu

ph ơng pháp buộc khung thép

+ Biện pháp gia cố để khung cốt thép không bị biến dạng:

Thông thờng dùng dây thép để buộc cốt đai vào cốt chủ, khi khung thép bị biến dạngthì dây thép dễ bị bật ra Điều này có liên quan đến việc cẩu lắp do vậy ta phải bố trí 2móc cẩu trở lên

Ngoài ra còn phải áp dụng các biện pháp sau:

ở những chỗ cần thiết phải bố trí cốt dựng khung buộc chặt vào cốt chủ để tăng độcứng của khung

Cho dầm chống vào trong khung để gia cố và làm cứng khung, khi lắp khung cốt thépthì tháo bỏ dầm chống ra Đặt một cột đỡ vào thành trong hoặc thành ngoài của khungthép

f, Công tác đổ bê tông :

+, Chuẩn bị :

- Thu hồi ống thổi khí

- Tháo ống thu hồi dung dịch bentonite, thay vào đó là máng đổ bê tông trên

Chiều dài của ống có chiều dài bằng toàn bộ chiều dài của cọc

Trớc khi đổ bê tông ngời ta rút ống lên cách đáy cọc 25cm

- Bê tông sử dụng :

Công tác bê tông cọc khoan nhồi yêu cầu phải dùng ống dẫn do vậy tỉ lệ cấp phối bêtông đòi hỏi phải có sự phù hợp với phơng pháp này, nghĩa là bê tông ngoài việc đủ c-ờng độ tính toán còn phải có đủ độ dẻo, độ linh động dễ chảy trong ống dẫn và khônghay bị gián đoạn, cho nên thờng dùng loại bê tông có:

+ Độ sụt 170,5 (TCXD197-2000)

+ Cờng độ thiết kế: Mác 300

Tại công trình do mặt bằng thi công chật hẹp do vậy công tác bê tông ta không trựctiếp trộn lấy đợc mà dùng bê tông tơi Trong những trờng hợp thiếu một số lợng mà cóthể trộn tại công trờng đợc ta thực hiện trộn tại công trờng theo cấp phối sau ( "Thicông cọc khoan nhồi" –Pgs.Ts Nguyễn Bá Kế ) :

Dây đo

bằng thép Qủa dọi

của dây đo

Cốt liệunhỏ(Kg/m3)

Cốtliệu thô

(Kg/

m3)

Tỉ lệ ớcximăng(%)

n-Tỉ lệcát(%)

Chất lợng phụ gia

(Kg/m3)

Hợp chấtsunfatcanxiNo.5L

0.815

+, Đổ bê tông :

- Lỗ khoan sau khi đợc vét ít hơn 3 giờ thì tiến hành đổ bê tông Nếu quá trình này quádài thì phải lấy mẫu dung dịch tại đáy hố khoan Khi dặc tính của dung dịch không tốtthì phải thực hiện lu chuyển dung dịch cho tới khi đạt yêu cầu

- Với mẻ bê tông đầu tiên phải sử dụng nút bằng bao tải chứa vữa xi măng nhão,

đảm bảo cho bê tông không bị tiếp xúc trực tiếp với nớc hoặc dung dich khoan,

loại trừ khoảng chân không khi đổ bê tông

- Khi dung dịch Bentonite đợc đẩy trào ra

thì cần dùng bơm cát để thu hồi kịp thời về

máy lọc, tránh không để bê tông rơi vào

Bentonite gây tác hại keo hoá làm tăng độ

- Bê tông cung cấp tới công trờng cần có độ sụt đúng qui định 17,05 cm, do đó cần

có ngời kiểm tra liên tục các mẻ bê tông Đây là yếu tố quan trọng quyết định đến chấtlợng bê tông

- Thời gian đổ bê tông không vợt quá 5 giờ

- ống đổ bê tông phải kín, cách nớc, đủ dài tới đáy hố

- Miệng dới của ống đổ bê tông cách đáy hố khoan 25cm Trong quá trình đổ miệng

d-ới của ống luôn ngập sâu trong bê tông đoạn 2 m

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 15

cọc

Búa rung thủy lực

rút ống vách

đổ bê tông cọc

KamAZ-5511 (SB-92B) Máng đổ bê tông

E2508

Ô tô trộn bê tông

ống đổ bê tông lên khi ống đổ

đ ợc nhấc dần Van tr ợt

Bể thu hồi Bentonite

cát hạt trung

Bê tông

E2508

- Không đợc kéo ống dẫn bê tông lên khỏi khối bê tông trong lòng cọc

- Bê tông đổ liên tục tới vị trí đầu cọc

+, Xử lý bentonite thu hồi :

Bentonite sau khi thu hồi lẫn rất nhiều tạp chất, tỉ trọng và độ nhớt lớn Do đóBentonite lấy từ dới hố khoan lên để đảm bảo chất lợng để dùng lại thì phải qua tái xử

lý Nhờ một sàng lọc dùng sức rung ly tâm, hàm lợng đất vụn trong dung dịchbentonite sẽ đợc giảm tới mức cho phép

Bentonite sau khi xử lý phải đạt đợc các chỉ số sau (Tiêu chuẩn Nhật Bản):

Đây là công tác rất quan trọng, nhằm phát hiện các thiếu sót của từng phần tr ớc khitiến hành thi công phần tiếp theo Do đó, có tác dụng ngăn chặn sai sót ở

từng khâu trớc khi có thể xảy ra sự cố nghiêm trọng

Công tác kiểm tra có trong cả 2 giai đoạn:

+ Giai đoạn đang thi công

+ Giai đoạn đã thi công xong

+, Kiểm tra trong giai đoạn thi công

Công tác kiểm tra này đợc thực hiện đồng thời khi mỗi một giai đoạn thi công

đợc tiến hành, và đã đợc nói trên sơ đồ quy trình thi công ở phần trên

Sau đây có thể kể chi tiết ở một nh sau:

+ Định vị hố khoan:

Kiểm tra vị trí cọc căn cứ vào trục tạo độ gốc hay hệ trục công trình

Kiểm tra cao trình mặt hố khoan

Kiểm tra đờng kính, độ thẳng đứng, chiều sâu hố khoan

+ Địa chất công trình:

Thiết bị phát Thiết bị thu

+ Dung dịch khoan Bentonite:

Kiểm tra các chỉ tiêu của Bentonite nh đã trình bày ở phần: "Công tác khoan tạo lỗ".Kiểm tra lớp vách dẻo (Cake)

+ Cốt thép:

Kiểm tra chủng loại cốt thép

Kiểm tra kích thớc lồng thép, số lợng thép, chiều dài nối chồng, số lợng các mối nối.Kiểm tra vệ sinh thép : gỉ, đất cát bám

Kiểm tra các chi tiết đặt sẵn: thép gấp bảo vệ, móc, khung thép chống đẩy nổi,

+ Đáy hố khoan :

Đây là công việc quan trọng vì nó có thể là nguyên nhân dẫn đến độ lún nghiêm trọngcho công trình

Kiểm tra lớp mùn dới đáy lỗ khoan trớc và sau khi đặt lồng thép

Đo chiều sâu hố khoan sau khi vét đáy

+ Bê tông:

Kiểm tra độ sụt

Kiểm tra cốt liệu lớn

+, Kiểm tra chất lợng cọc sau khi đã thi công xong

Công tác này nhằm đánh giá cọc, phát hiện và sửa chữa các khuyết tật đã xảy ra

Đây là phơng pháp kinh điển cho kết quả tin cậy nhất

Đặt các khối nặng thờng là bê tông lên cọc để đánh giá sức chịu tải hay độ lún của nó

Có 2 quy trình gia tải hay đợc áp dụng :

- Tải trọng không đổi : Nén chậm với tải trọng không đổi, quy trình này đánh gia sứcchịu tải và độ lún của nó theo thời gian Đòi hỏi thời gian thử lâu

Nội dung của phơng pháp: Đặt lên đầu cọc một sức nén; tăng chậm tải trọng lên cọctheo một qui trình rồi quan sát biến dạng lún của đầu cọc Khi đạt đến lợng tải thiết kếvới hệ số an toàn từ 23 lần so với sức chịu tính toán của cọc mà cọc không bị lún quátrị số định trớc cũng nh độ lún d qui định thì cọc coi là đạt yêu cầu

- Tốc độ dịch chuyển không đổi: Nhằm đánh giá khả

năng chịu tải giới hạn của cọc, thí nghiệm thực hiện

rất nhanh chỉ vài giờ đông hồ.Tuy u điểm của phơng pháp nén tĩnh là độ tin cậy caonhng giá thành của nó lại rất đắt.Chính vì vậy, với một công trình ngời ta chỉ nén tĩnh1% tổng số cọc thi công (tối thiểu 2 cọc),

các cọc còn lại đợc thử nghiệm bằng các phơng

pháp khác

Sinh viên : vũ thị thanh mai - Lớp : xdd47-đh2 17

Hình 8.13 Máy siêu âm

+ Phơng pháp khoan lấy mẫu

Ngời ta khoan lấy mẫu bê tông có đờng kính 50150mm từ các độ sâu khác nhau.Bằng cách này có thể đánh giá chất lợng cọc qua tính liên tục của nó

Cũng có thể đem mẫu để nén để thử cờng độ của bê tông

Tuy phơng pháp này có thể đánh giá chính xác chất lợng bê tông tại vị trí lấy mẫu,

nh-ng trên toàn cọc phải khoan số lợnh-ng khá nhiều nên giá thành cũnh-ng đẵt

Nội dung của phơng pháp :

Cọc thí nghiệm đợc rung cỡng bức với biên độ không đổi trong khi tần số thay đổi Khi

đó vận tốc dịch chuyển của cọc đợc đo bằng các đầu đo chuyên dụng

Khuyết tật của cọc nh sự biến đổi về chất lợng bê tông, sự giảm yếu thiết diện đợc

Để thi công một cọc ekip thc hiện bao gồm :

- Điều khiển máy khoan KH-125 : 1công nhân

- Điều khiển cần cẩu E-2508 : 1 công nhân

- Phục vụ trải tôn, hạ ống vách, mở đáy gầu, phục vụ lắp cần phụ : 4 công nhân

- Lắp bơm, đổ bê tông, ống đổ bê tông hạ cốt thép, khung giá đổ bê tông : 5công nhân

- Phục vụ trộn và cung cấp vữa sét : 2 công nhân

- Thợ hàn: định vị khung thép, hàn, sửa chữa : 1 công nhân

- Thợ điện : đờng điện máy bơm : 1 công nhân

- Cân chỉnh 2 máy kinh vĩ : 2 kỹ s và 2 công nhân

Tổng số công nhân phục vụ trên công trờng: 20 ngời/ca

Do số lợng cọc lớn, mặt bằng công trình rộng nên để đẩy nhanh tiến độ thi

công ta bố trí thi công 3 cọc đồng thời nên tổng số nhân công phục vụ trên công tr ờngmột ngày là 20.3 = 60 ngời/ca

Ngoài các máy phục vụ trực tiếp trên công trờng còn có một số máy móc khác nh xe

đổ bê tông, xe tải vận chuyển đất khi khoan lỗ

- Bê tông dùng cho cọc nhồi là bê tông thơng phẩm từ trạm trộn Chèm vận chuyển đếnbằng xe vận chuyển bê tông chuyên dụng mỗi cọc cần khối lợng bêtông là:

Vc = 34,2(3,14 0,82/4) = 17,2 m3.Tuy nhiên khi thi công tạo lỗ khoan, đờng kính lỗ khoan thờng lớn hơn so với đờngkính ống thiết kế (khoảng 3-8 cm); vì vậy lợng bêtông cọc thực tế vợt trội hơn 10-20%

so với tính toán Lấy khối lợng bêtông vợt trội là 15%, ta có khối lợng một cọc bêtôngthực tế là:

Vctt = 17,21,15 = 19,78 m3.Chọn Ôtô mã hiệu SB – 92B

Côngsuất

động cơ

(KW)

Tốc độquaythùngtrộn (V/

phút)

Độ cao

đổ phốiliệu vào(m)

Thờigian đổBêtôngra(ph)

Trọng ợng cóBêtông(Tấn)

Vì mặt bằng thi công cọc khoan nhồi thờng rất bẩn mà đờng giao thông bên ngoài côngtrờng là đờng phố nên cần bố trí trạm rửa xe cho tất cả các xe ra khỏi công trờng (Xechở bê tông và chở đất) Công suất trạm rửa xe phải đảm bảo để các xe đổ bê tôngkhông phải chờ nhau Ta bố trí trạm rửa xe ở ngay sát cổng ra vào công trờng

-Trình tự thi công cọc nhồi xem bản vẽ TC - 01

j, Thời gian thi công cọc nhồi :

+, Các quá trình thi công 1 cọc khoan nhồi :

Do đó thời gian tổng cộng cho việc thi công 1 cọc là : 570 phút

Sử dụng 3 máy khoan, trong 1 ngày thi công đợc 3 cọc

Vậy thời gian thi công toàn bộ cọc là: 54 ngày/163 cọc

k, Công tác phá đầu cọc :

l, Công tác vận chuyển đất khi thi công khoan cọc:

+ Khối lợng đất khoan một cọc:

Vđ = 1,2 Vctt = 1,219,78 = 23,74 m3.Trong đó 1,2 là hệ số tơi của đất

Số lợng cọc toàn bộ công trình là 163 cọc, nh vậy tổng khối lợng đất phải đào khikhoan tạo lỗ cọc công trình là:

Thời gian khoan một hố theo dự kiến ở trên là 150 (phút), đất đào xong đợc đổ sangben để sẵn bên cạnh và cẩu lên xe vận chuyển, nh vậy phải cần số lợng máy vậnchuyển đủ để vận chuyển lợng đất trên

5 , 2

8.2.1 Biện phỏp kỹ thuật đào đất hố múng

Công tác đào đất đợc tiến hành sau khi đã thi công cọc nhồi Phơng án thi công đất là

đào các hố móng, giằng cục bộ

- Căn cứ vào bản vẽ kết cấu múng, đài và giằng múng ( bản vẽ KC múng)

- Căn cứ vào mặt cắt địa chất, chiều sõu hố múng và theo nguyờn tắc xỏc định kớch thước cỏc hố đào cú mỏi dốc tạm thời

Từ đú ta vẽ được hỡnh dỏng cỏc hố đào Từ hỡnh dỏng hồ đào như hỡnh vẽ ta chọn giải phỏp đào đất theo dạng ao đến cốt đỏy lớp bờ tụng lút đỏy giằng,ở cỏc đài đào dạng hố

ao như bản vẽ hố đào

Lựa chọn giải phỏp kỹ thuật thi cụng