CÔNG NGHỆ THI CÔNG CÔNG TRÌNH BÊ TÔNG CỐT THÉP

Định hớng sử dụng vật liệu trong xây dựng công trình BTCT toàn khối ảnh hởng đến việc lựa chọn và áp dụng các giải pháp công nghệ và tổ chức thi công thích hợp đối với từng loại vật liệu

Tµi liÖu tham kh¶o

Hµ Néi, th¸ng 5/2012

mở đầu

Tìm hiểu về công nghệ xây dựng để hiểu rõ bản chất của công nghệ, từ đó vận dụng các lý thuyết về tổ chức (dây chuyền, sơ đồ mạng ) trong quá trình thiết kế tổ chức thi công xây dựng công trình

Với mỗi công nghệ có một quy trình, những bớc thực hiện riêng, có thể là cố định không thể thay đổi về thứ tự nhng con ngời thực hiện và máy móc thiết bị thi công lại có thể thay đổi Nghiên cứu công nghệ để nắm rõ có thể sử dụng nhân lực và máy thi công nhthế nào cho phù hợp với khả năng của nhà thầu thi công và những điều kiện cụ thể khác (địa chất công trình, thời tiết khí hậu, kinh tế xã hội và điều kiện mặt bằng ) nhằm đạt đợc chất lợng nh đã cam kết trong hợp đồng và giảm chi phí và thời gian xây lắp

Mặt khác, nghiên cứu công nghệ để tổ chức tốt công tác tiền thi công trớc mỗi bớc của quy trình công nghệ Đồng thời xác định đợc công nghệ thi công đó chỉ đợc tiến hành sau khi một hay nhiều công việc trớc đó đã hoàn thành, mặt trận công tác đã có; các công việc tiếp sau

là gì? phối hợp với các công việc khác nh thế nào?

I Đặc điểm của sản phẩm xây dựng và sản xuất xây dựng.

Xét trên góc độ tổ chức thi công công trình, ngời lập kế hoạch tiến độ thi công và thiết kế tổ chức thi công công trình cần phải hiểu rõ các đặc điểm chi phối nhiều mặt đến hoạt động xây lắp công trình, đó là:

- Hoạt động sản xuất và trao đổi diễn ra đồng thời

- Hoạt động trao đổi sản phẩm vừa có tính giai đoạn, vừa có tính lâu dài

- Cần tôn trọng tính đặc thù của thanh toán, kết toán, đó

là dự chi, kết toán theo kỳ kế hoạch, theo giai đoạn, kết toán bàn giao kết thúc

Cần hiểu rõ một số đặc điểm của SPXD và SXXD ảnh hởng đến thi công và lập kế hoạch tiến độ thi công:

• Tính cố định của sản phẩm và tính lu động của sản xuất xây lắp là đặc điểm chủ chốt nhất, ảnh hởng toàn diện và trực tiếp đến phơng pháp tổ chức và quản lý hoạt động sản xuất – kinh doanh trong xây dựng Đòi hỏi tổ chức xây dựng phải cơ động, linh hoạt và gọn nhẹ

• Tính đa dạng của sản phẩm và tính đơn chiếc của sản xuất làm cho các giải pháp công nghệ và tổ chức thi công thay đổi, công tác chuẩn bị cũng thay đổi

• Kích thớc sản phẩm xây dựng đồ sộ, thời gian thi công kéo dài, vốn sản xuất bị ứ

đọng dẫn đến phải tính toán xem xét nhiều yếu tố, nguồn lực chỉ liên quan đến một dự án

đầu t là chủ yếu, đó là:

− Nhu cầu sử dụng lao động lớn, cơ cấu ngành nghề đa dạng

− Nhu cầu máy móc thiết bị thi công đa dạng và chi phí đầu t lớn

− Nhu cầu vật liệu, cấu kiện xây dựng rất lớn dẫn đến công tác cung ứng, vận tải và kho bãi rất lớn và tốn kém

− Chu kỳ sản xuất dài nên phải chú ý trù liệu đến các nhân tố thời vụ, thời tiết và bố trí công tác gối đầu hợp lý

− Nhiều đơn vị chuyên nghiệp tham gia, đòi hỏi phải biết tổ chức phối hợp và quản lý sản xuất có cơ sở khoa học

II Các yếu tố ảnh h ởng đến công nghệ xây dựng công trình BTCT toàn khối

Những u điểm nổi trội về khả năng chịu lực của công trình, sự đa dạng – linh hoạt

về không gian kiến trúc đã làm cho kết cấu BTCT toàn khối đợc sử dụng phổ biến trong xây dựng hiện đại

Để tổ chức và quản lý thi công công trình BTCT toàn khối, trớc hết cần xét đến các yếu tố chính ảnh hởng, đó là vật liệu hình thành nên kết cấu của nhà, loại hình kết cấu và

điều kiện thực tế tại địa điểm xây dựng công trình

 Loại vật liệu dùng làm kết cấu nhà công trình BTCT toàn khối phải đảm bảo có tính năng cao trong các mặt: Cờng độ chịu lực, độ bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy

Định hớng sử dụng vật liệu trong xây dựng công trình BTCT toàn khối ảnh hởng đến việc lựa chọn và áp dụng các giải pháp công nghệ và tổ chức thi công thích hợp đối với từng loại vật liệu tạo nên kết cấu của công trình Đồng thời thúc đẩy việc đầu t nghiên cứu

và sản xuất những loại vật liệu xây dựng đặc chủng sử dụng cho công trình BTCT toàn khối

Các hệ kết cấu đợc sử dụng phổ biến trong các công trình BTCT toàn khối bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tờng chịu lực, hệ khung - vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và kết cấu hình hộp Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)

 Chiều cao và tải trọng của công trình BTCT toàn khối dẫn đến cần có những giải pháp kết cấu đặc biệt và thích hợp để đáp ứng đợc những đòi hỏi về cờng độ chịu tải và độ bền vững của công trình Do đó khi thiết kế kiến trúc, kết cấu và tổ chức thi công cần chú ý

đặc biệt những đòi hỏi có liên quan này

Việc lựa chọn kết cấu cho công trình BTCT toàn khối có tính chất quyết định trong việc lựa chọn và áp dụng giải pháp công nghệ thích hợp

 Điều kiện (tự nhiên và kinh tế – xã hội) tại địa điểm xây dựng công trình cũng là một yếu tố hết sức quan trọng ảnh hởng đến việc lựa chọn và áp dụng công nghệ thi công hợp lí.

Thi công xây lắp công trình là một hoạt động liên quan đến rất nhiều lĩnh vực chuyên môn, có khối lợng công tác lớn và chịu ảnh hởng tác động của nhiều yếu tố Do đó, cần làm tốt công tác chuẩn bị, điều tra các điều kiện (tự nhiên và kinh tế-xã hội) tại địa

điểm xây dựng công trình để có đợc những căn cứ chính xác trong việc lập phơng án thiết

kế, tổ chức thi công

III Các giải pháp công nghệ thi công công trình BTCT toàn khối.

Nghiên cứu về công nghệ xây dựng để hiểu rõ bản chất của công nghệ, từ đó vận dụng các lý thuyết về tổ chức (dây chuyền, sơ đồ mạng ) trong quá trình thiết kế tổ chức thi công xây dựng công trình

Với mỗi công nghệ có một quy trình, những bớc thực hiện riêng, có thể là cố định không thể thay đổi về thứ tự nhng con ngời thực hiện và máy móc thiết bị thi công lại có thể thay đổi Nghiên cứu công nghệ để nắm rõ có thể sử dụng nhân lực và máy thi công nhthế nào cho phù hợp với khả năng của nhà thầu thi công và những điều kiện cụ thể khác (địa chất công trình, thời tiết khí hậu, kinh tế xã hội và điều kiện mặt bằng ) nhằm đạt đợc chất lợng nh đã cam kết trong hợp đồng và giảm chi phí và thời gian xây lắp

Mặt khác, nghiên cứu công nghệ để tổ chức tốt công tác tiền thi công trớc mỗi bớc của quy trình công nghệ Đồng thời xác định đợc công nghệ thi công đó chỉ đợc tiến hành sau khi một hay nhiều công việc trớc đó đã hoàn thành, mặt trận công tác đã có; các công việc tiếp sau

là gì? phối hợp với các công việc khác nh thế nào?

Chơng 1:

Công nghệ thi công phần ngầm

1.1 Công nghệ thi công nền móng.

1.1.1 Đặc điểm về nền móng công trình BTCT toàn khối.

- Tải trọng công trình tác dụng xuống nền là rất lớn, đặc biệt là tải trọng tác động do gió và động đất

- Nền đất tốt thờng ở sâu và dới mực nớc ngầm do đó thi công nền móng và tầng hầm gặp nhiều khó khăn khi công trình thờng đợc xây dựng ở đô thị, mặt bằng thờng chật hẹp, khi thi công có thể gây ảnh hởng đến các công trình lân cận Do đó, trong xây dựng công trình BTCT toàn khối cần sử dụng các giải pháp móng có khả năng chịu tải cao, đảm bảo các điều kiện làm việc của công trình đồng thời phải khống chế đợc độ lún, độ nghiêng

- Giải pháp móng thông dụng cho công trình BTCT toàn khối phổ biến là giải pháp móng sâu với sự sử dụng các loại cọc BTCT đúc sẵn, cọc thép và cọc BTCT chế tạo tại hiện trờng nh cọc khoan nhồi, cọc barrette và tờng trong đất

+ Giải pháp móng nông: Dựa trên nguyên lí đỡ tải của nền, gồm móng đơn, móng băng và móng bè Tuy nhiên giải pháp này ít đợc sử dụng, chỉ thích hợp đối với những công trình có tải không quá lớn và yêu cầu nền đất có cờng độ chịu lực cao nh sét cứng

1.1.2 Thi công cọc BTCT đúc sẵn.

1.1.2.1 Phân loại:

Loại cọc này đợc dùng rộng rãi trong xây dựng dân dụng và công nghiệp

Theo phơng pháp hạ cọc, chia làm cọc hạ bằng búa, bằng các máy hạ chấn động hoặc các búa chấn động hoặc cọc ép Tuỳ theo địa chất tại nơi đóng hoặc hạ cọc, có thể hạ cọc theo cách sử dụng máy hạ cọc hoặc kết hợp với cách xói nớc hoặc khoan mồi Tại những nơi mà cọc phải đi qua lớp cát việc hạ cọc khó khăn hơn khi cọc hạ qua lớp sét Những trờng hợp này phải khoan mồi và muốn giữ đợc thành vách hố khoan khỏi sập, phải dùng dung dịch sét bentonite giữ thành vách

Theo cấu tạo các loại cọc BTCT đúc sẵn, cọc đợc chia thành: Loại có tiết diện vuông cốt thép thờng, loại có tiết diện vuông cốt thép ứng suất trớc Có loại cọc có tiết diện vuông tiết diện đặc, có thể chế tạo loại cọc tiết diện vuông tiết diện rỗng hình tròn mũi kín hoặc mũi hở Có loại cọc tiết diện tròn, lõi đặc hoặc rỗng

Theo khả năng chịu tải của cọc mà chia thành cọc chống hoặc cọc treo (cọc ma sát) Cọc chống cắm mũi cọc vào tầng đá hoặc tầng đất đợc coi là tầng ấy không nén đợc Cọc ma sát chịu tải trọng ngoài nhờ lực kháng của đất bao ôm chung quanh và mũi cọc Nếu tại mũi cọc có các lớp đất chặt thì phần lớn tải trọng truyền qua mũi cọc Nếu cọc cắm vào các tầng đất có tính nén lún lớn thì phần lớn tải trọng sẽ do ma sát trên mặt bao quanh cọc tiếp nhận

1.1.2.2 Phơng pháp hạ cọc BTCT đúc sẵn.

a Hạ cọc kiểu đóng :

Đây là một phơng pháp hạ cọc cơ bản Dùng năng lợng xung kích của búa vợt qua lực cản của đất đối với cọc, làm cho cọc xuyên xuống độ sâu thiết kế (tầng đất chịu lực)

 Thiết bị:

Hiện nay búa đợc sử dụng nhiều là búa diesel kiểu hai thanh dẫn để đóng cọc mặc

dù năng lợng xung kích có kém búa hơi đơn động nhng u điểm quan trọng là búa tự điều khiển, không cần có máy nén khí Gần đây việc sử dụng máy diesel kiểu ống có công suất

điện cao so với loại hai thanh dẫn nên loại máy này đợc sử dụng rộng rãi

Búa dùng hơi nén có MS500, MS 350, 11B3, 10B3, 9B3, #7, # 6, và #5

Các dạng dàn khoan mồi có H1200B, HA-18, HVA -36 và AF-550

 u điểm:

- Đáp ứng chính xác kích thớc hình học, cờng độ cọc

- Chế tạo cọc đơn giản, chất lợng đảm bảo

- Quá trình thi công đơn giản, không phụ thuộc vào mực nớc ngầm

- Tốc độ thi công nhanh

 Nhợc điểm:

- Khối lợng cốt thép lớn.

- Khó khăn trong quá trình vận chuyển và hạ cọc

- Khi thi công gây tiếng ồn, chấn động ảnh hởng xấu đến các công trình lân cận và dân c xung quanh

- Khó khống chế chiều dài cọc, thờng phải cắt cọc, nối cọc, dẫn cọc

- Khi gặp tầng đất cát dày, đất cứng phải khoan dẫn tr… ớc khi đóng làm tăng giá thành

- Chiều dài cọc không lớn, thờng chỉ khoảng 25m

Các thiết bị của phơng pháp này thờng chỉ là máy bơm cao áp và các đờng ống dẫn nớc cao áp, ống xói Thông thờng ngời ta sử dụng máy bơm ly tâm có công suất 600~3500 lít/phút và có thể tạo đợc áp lực 3~22 atm

Phơng pháp này thích dụng cho đất cát hoặc đất có đá dăm, nhng nớc xói thấp nhất đến 1~2m cách độ sâu thiết kế nên dừng xói và dùng búa đóng đa cọc đến độ sâu thiết kế

Để hạ cọc đợc tốt thì máy chấn động phải có trọng lợng lớn, thí dụ để hạ cọc dài 12~15m trong đất yếu thì trọng lợng máy phải nặng tối thiểu là 5T và với đất chặt thì máy phải nặng đến 10T Việc chọn máy hạ cọc chấn động phụ thuộc trọng lợng cọc, tính chất cơ

lý của địa điểm xây dựng

Các máy hạ cọc chấn động của Liên Xô cũ còn trong nớc ta là các loại BΠ-1, 3, 30,

80, 160, 170, 250, và BY-1, 6, B-102, B-104, B108

Các loại máy hạ cọc của các nớc phát triển mới nhập vào nớc ta rất phong phú, nhV-140, V-36, V-30, V-20, V-20B, V-17, V16, V-14, V-5C, V-5B, V-5, V2A và V-2

d Hạ cọc kiểu ép:

Cọc ép là đặc thù sử dụng rất đặc biệt của nớc ta Hiện nay trong điều kiện thi công trong nội đô do cọc đóng bị nhợc điểm về tiếng ồn và sự chấn động nên việc sử dụng rất hạn chế Về nguyên tắc những cọc đóng đều có thể thi công kiểu ép Để đảm bảo cọc ép đạt đợc sức chịu tải dự tính thì lực ép cọc phải đạt tới lực ép giới hạn tối thiểu Pépmin Đồng thời để đảm bảo an toàn cho hệ neo giữ và thiết bị ép, cần khống chế lực ép không lớn quá Pépmax.

Lực ép tới hạn tối thiểu và tối đa phụ thuộc đặc tính của nền đất chứa cọc Thờng lực này phải lớn hơn lực chịu tải của cọc 20%~50%

Phần lớn các thiết bị sử dụng cho cọc ép đều đợc sản xuất trong nớc, có lực ép hạn chế thờng khoảng 60~80tấn Theo kinh nghiệm thì với những loại máy này không thể ép cọc xuyên qua những lớp đất có sức kháng xuyên lớn hơn 4 MPa Bộ phận chủ yếu của máy

ép cọc là hệ kích Có hai kiểu máy cơ bản là máy ép đỉnh cọc và máy ép ôm ngang thân cọc Có 3 cách neo kích là hệ neo trong lòng đất, hệ giữ nhờ đối trọng và hệ neo ngàm chặt vào công trình

Hiện tợng ép cọc làm trồi đất chung quanh là điều kiện cần chú ý trong thi công ép cọc

Cần bố trí quy trình, tiến độ ép sao cho đất không bị dồn nén nhanh để giảm hiện tợng trồi

đất chung quanh, nhất là tại các vị trí có những lớp đất có tính đàn hồi ca.

Dựa trên cách thi công ngời ta phân thành 2 phơng pháp ép:

• Phơng pháp ép trớc là trờng hợp thi công ép cọc trớc khi thi công phần đài cọc Mặt trận công tác ít bị hạn chế do đó có thể sử dụng các đoạn cọc dài 6~7m tuỳ theo giá ép, vì

• Phơng pháp ép sau là phơng pháp ép sau khi đã làm móng và thờng ép khi công trình đã

đợc xây dựng từ 2~3 tầng Các bản móng để sẵn lỗ chờ ép cọc và neo Công trình đóng vai trò

đối trọng ép sau thờng thi công trong điều kiện chật hẹp, không thể huy động máy móc cồng kềnh nh các công trình sửa chữa, xây chen hay chống lún và sức chịu tải không lớn

Gần nh tất cả các nớc trên thế giới đều có tiêu chuẩn thiết kế và thi công cọc BTCT

ở Việt Nam đó là Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (Tập III) và Quyết định số 14/2003/QĐ-BXD ban hành ngày 05 tháng 06 năm 2003

1.1.3 Các dạng cọc chế tạo tại vị trí công trình - Cọc khoan nhồi.

1.1.3.1 Ưu điểm của móng cọc khoan nhồi

Trong tình trạng đô thị nớc ta hiện nay, công trình BTCT toàn khối sẽ đợc tiếp tục

đ-ợc xây dựng trong các khu đông dân c, mật độ nhà có sẵn dày đặc, vấn đề đảm bảo an toàn cho các công trình đã có là một đặc điểm xây dựng của nớc ta hiện nay

Từ những đặc điểm nêu khái quát đó mà giải pháp chọn cho móng công trình BTCT toàn khối, đặc biệt là nhà cao tầng hay thấy là móng cọc khoan nhồi và móng barrette

Những u điểm của móng cọc khoan nhồi có thể tóm tắt nh sau:

- Khi thi công cũng nh sử dụng cọc khoan nhồi đảm bảo an toàn cho các công trình hiện có xung quanh Loại cọc khoan nhồi đặt sâu không gây lún ảnh hởng đáng kể đến các công trình lân cận

- Quá trình thực hiện móng cọc dễ dàng thay đổi các thông số của cọc (chiều sâu, ờng kính ) để đáp ứng các điều kiện địa chất cụ thể của địa điểm xây dựng công trình

đ Cọc khoan nhồi tận dụng hết khả năng làm việc chịu lực của bê tông móng cọc do

điều kiện tính toán theo lực tập trung

- Đầu cọc có thể chọn ở độ cao tuỳ ý cho phù hợp với kết cấu công trình và quy hoạch kiến trúc mặt bằng

- Công trình đợc xây dựng trên khu vực đợc san lấp bằng phế thải xây dựng (cấu kiện

bê tông, gạch, đá ), phơng pháp đóng và ép không thể thực hiện đợc

- Nếu sử dụng móng barrette rất dễ dàng làm tầng hầm cho công trình BTCT toàn khối

1.1.3.2 Phân loại cọc và công nghệ làm cọc khoan nhồi.

a Các dạng cọc phổ biến:

 Cọc khoan nhồi đơn giản:

Hình 1.3a: Cọc khoan nhồi đơn giản nông Hình1.3b: Cọc khoan nhồi hình trụ sâu

Cọc đã làm xong Cọc còn giữ ống vách

 Cọc khoan nhồi mở rộng đáy:

Hình 1.3c: Mở rộng đáy tròn hoặc bất kỳ Hình 1.3d: Mở rộng đáy do khoan

một đợt mở rộng hoặc nhiều đợt mở

rộng suốt thân cọcCọc khoan nhồi hình trụ sử dụng phổ biến tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh

b Công nghệ thi công cọc khoan nhồi.

Hiện nay có nhiều công nghệ và thiết bị thi công cọc khoan nhồi đợc sử dụng Tuy nhiên có 2 nguyên lý công nghệ đợc sử dụng trong tất cả các công nghệ thi công là:

b1 Cọc khoan nhồi sử dụng ống vách.

Công nghệ thi công cọc này thờng đợc sử dụng những cọc nằm kề sát với công trình

có sẵn, thích dụng với đất sét dẻo mềm hoặc đất cát chặt vừa và rời rạc

Phơng pháp này có u điểm là thi công thuận tiện, không lo sập thành hố khoan và mặt bằng thi công ít bị bẩn, chất lợng cọc cao Nhng thiết bị máy móc dùng cho phơng pháp này lớn, cồng kềnh và khó thi công những có chiều dài lớn trên 30m Ngoài ra thi công theo phơng pháp này gây chấn động và tiếng ồn ảnh hởng xấu đến các công trình lân cận

b2 Cọc khoan nhồi không sử dụng ống vách.

Phơng pháp này hiện nay đợc sử dụng phổ biến hiện nay Ưu điểm của phơng pháp này tốc độ thi công nhanh, ít ảnh hởng đến các công trình xung quanh Trong quá trình thi công cần chú ý bảo đảm vệ sinh môi trờng

Phơng pháp này thích hợp với điều kiện địa chất nớc ngầm khá cao, đất sét mềm, nửa cứng nửa mềm, đất cát mịn, cát mịn hoặc lẫn cuội sỏi, đá phong hoá

Có 2 phơng pháp thi công cọc khoan nhồi không sử dụng ống vách:

• Phơng pháp khoan thổi rửa (phản tuần hoàn): Phơng pháp có giá thành thấp, thi công

đơn giản, nhng có tốc độ thi công chậm, chất lợng và độ tin cậy không cao Tuy nhiên công nghệ này vẫn còn đợc một số đơn vị liên doanh với Trung Quốc sử dụng

• Phơng pháp khoan gầu: Công nghệ này hiện nay đợc sử dụng phổ biến ở Việt Nam

do thi công nhanh, chất lợng đợc kiểm soát dễ dàng

1.1.3.3 Thiết bị và phụ tùng phục vụ khoan.

- Thiết bị khoan:

+ Sử dụng các máy khoan địa chất công trình và địa chất thuỷ văn sẵn có: Tận dụng

bệ máy và cơ cấu quay của các máy khoan địa chất công trình và địa chất thuỷ văn mà nớc

ta đã nhập từ trớc những năm 1990 Khi sử dụng những máy này cần có những bộ phận chuyên dùng cho công tác khoan của cọc khoan nhồi nh mũi khoan và gầu khoan có đờng kính lớn

+ Các thiết bị, máy chuyên dùng dùng để khoan cọc khoan nhồi: Loại này đợc thiết

kế chuyên dùng cho công nghệ khoan cọc khoan nhồi Không phải chế tạo thêm các phụ tùng mà sử dụng ngay, trực tiếp Tại Hà Nội đã có những máy của hãng SOIMEC, HITACHI, NIPPON SHARYO

Những máy này thờng phục vụ những mục đích khác nhau nh: khoan dẫn (nh khoan dẫn để thả cọc ), dùng làm máy đóng cọc cừ, dùng khoan trong vách

- Đầu khoan: Thờng sử dụng phổ biến 3 dạng đầu khoan:

+ Mũi khoan gắn kim loại rắn hoặc bánh xe quay có gắn cô-ranh-đông: Những loại

mũi khoan này thờng sử dụng khi khoan qua lớp đá cứng hoặc quá trình khoan gặp phải lớp

địa chất nhiều cuội sỏi trầm tích lửng lơ (trầm tích đáy ao hồ) thành dạng thấu kính cha đến

độ sâu đặt móng theo thiết kế Loại khoan này dùng khá phổ biến trong khâu khoan bắn mìn phá đá

+ Mũi khoan cánh xoắn (auger flight): Mũi khoan có cánh xoắn vít có thể có chiều

dài khác nhau, đoạn xoắn có thể dài 21m, có thể đoạn xoắn chỉ 4~5m Thờng dùng loại mũi khoan này để khoan đất sét, khoan lớp trên có nhiều rễ cây nhỏ, gạch vỡ, mảnh sành, cỏ rác Khi gặp những lớp cát lẫn cuội khá chặt mỏng, có thể sử dụng loại mũi khoan này để

đào xuyên hoặc xới tơi cho gàu vét tiếp

+ Gàu khoan (buck): Đối với khu vực đất Hà Nội hoặc thành phố Hồ Chí Minh loại

gàu kiểu thùng rất thông dụng Gàu kiểu thùng có nắp kiêm lỡi cắt đất ở đáy Loại gàu này thích hợp với đất thịt, đất sét dạng bùn, cát hạt nhỏ, hạt trung hoặc cát có hàm lợng sỏi không quá nhiều trong môi trờng sũng nớc Khi gặp lớp sỏi hoặc cát chặt hàm lợng sỏi cỡ hạt trên 30mm khá nhiều thì loại gàu này khó sử dụng

- ống vách: ống vách có đờng kính lớn hơn đờng kính cọc là 100 mm Chiều dài ống

vách từ 3m đến cả chiều sâu cọc nếu cần Thờng làm ống vách 4~8m, dày 10~20mm Nhiệm

vụ của ống vách là chống giữ cho vách khoan ở lớp trên ngay từ mặt đất xuống không bị sập sụt và giữ đất xung quanh ở lớp trên của hố khoan không chui vào hố làm ảnh hởng xấu đến những công trình xung quanh Có thể làm ống vách bằng vỏ BTCT rồi bỏ luôn nh áo vỏ của cọc Nếu khoan có vỏ thì quá trình thi công rất yên tâm trong khâu chống sập lở vách hố khoan

1.1.3.4 Quy trình thi công cọc khoan nhồi theo phơng pháp khoan gầu:

Hình 1.4: Quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Hình 1.5: Các quá trình thi công chủ yếu cọc khoan nhồi

- Việc sử dụng dung dịch bùn khoan bentonite:

Bentonite là loại đất sét có kích thớc hạt nhỏ hơn đất sét kaolinit Nên dùng đất sét bentonite để chế tạo bùn khoan Khi hiếm đất sét bentonite có thể dùng một phần đất sét

địa phơng có chỉ số dẻo không nhỏ hơn 0,2 và chứa các hạt có kích thớc lớn hơn 0,05 không quá 10% và các hạt nhỏ hơn 0,005 không ít hơn 30%

Dung dịch sét có thành phần và tính chất đảm bảo sự ổn định của hố đào trong thời gian xây dựng và lấp đầy hố

Dung dịch sét bentonít có 2 tác dụng chính:

Xác nhận độ sâu (nạo vét)

Lắp

đặt CT

Lắp ống

đổ BT

Xử lý cặn lắng Đổ BT

Rút ống vách

Trộn

Bentonite

Cất chứa bentonite

Cấp dung dịch Bentonite

Lọc cặn Thu hồi dung

dịch Bentonite Lắp dựng

CT

+ Làm cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui vào các khe cát, khe nứt, quyện vào với cát rời dễ sụp lở để giữ cho cát và các vật thể vụn không bị rơi và tạo thành một màng bọc bao quanh thành vách hố giữ cho nớc không thẩm thấu vào vách.

+ Tạo môi trờng nặng nâng những đất đá, vụ khoan, cát vụn nổi lên mặt trên để trào hoặc hút ra khỏi hố khoan

Trong trờng hợp đặc biệt có thể thay bùn bentonite bằng chất dẻo sinh học (biopolymeres) Tại Hà Nội, công trình nhà Tháp (Hoả Lò) sử dụng loại chất dẻo sinh học này Hoặc tuỳ từng trờng hợp cụ thể mà trong bùn sét bentonite có thể cho thêm các phụ gia hoá nh Natri Carbonate (Na2CO3) hoặc Natri Fluorua (NaF) Việc cho thêm phụ gia nhằm thoả mãn các chỉ tiêu đợc các quy phạm đề ra

Các loại bentonite có mặt trên thị trờng Việt Nam hiện nay:

+ Bentonite dầu khí do PetroVietnam sản xuất;

+ Bentonite sét Đống Đa hoá chất Thái Hà sản xuất;

+ Bentonite GTC4 do Pháp sản xuất;

+ VOLCLAY Bentonite dầu khí do Mỹ sản xuất

Các đặc tính kỹ thuật của Bentonite để đa vào sử dụng:

Theo Tiêu chuẩn Pháp (DTU 13.2):

Bùn Bentonite mới trớc khi sử dụng phải có các thông số đặc trng sau:

+ Dung trọng: 1,01~1,05 (trừ loại bùn nặng hoặc bùn sét)

+ Độ nhớt Marsh: > 35 giây

+ Độ tách nớc: < 30 cm3

+ Không đợc có hàm lợng cát

+ Độ dày lớp vách dẻo (cake): < 3mm

Bùn Bentonite sau khi khoan, đã làm sạch hố khoan phải đạt đợc các chỉ tiêu sau:

+ Độ dày lớp vách dẻo (cake): < 5mm

Phẩm chất Bentonite theo API (American Petroleum Institute - Viện Dầu mỏ Mỹ):

+ Độ nhớt khi quay 600 vòng/phút tối thiểu đạt 30 phút

+ Tỷ số YP/PV tối đa là 3

+ Độ tách nớc tối đa là 15 mls (militre second)

+ Hạt còn đọng trên sàng 75 microns tối đa là 4% theo khối lợng

+ Độ ẩm không quá 10%

Theo TCXD 197:1997 thì yêu cầu dung dịch Bentonite tr ớc khi thi công phải đảm bảo:

+ pH >7

+ Dung trọng: 1,02~1,15 t/m3

+ Độ nhớt: 29~50 giây

+ Hàm lợng cát: <6%

+ Hàm lợng Bentonite trong dung dịch: 2~6% (theo trọng lợng)

Quy trình sử dụng bùn betonite:

Quá trình khoan sâu thì bùn xâm nhập vào khe lỗ, tạo vách bùn, nên mật độ bentonite giảm đi, do đó quá trình khoan phải liên tục cấp thêm bùn mới vào hố khoan

- Thổi rửa hố khoan khi đã đạt độ sâu:

Khi khoan đạt độ sâu, ngng cho cát lắng đọng trong thời gian 30 phút, lấy gầu vét, vét hết lớp cát lắng đọng rồi bắt đầu thổi rửa cho sạch những mùn khoan và cát lẫn trong dung dịch

Quá trình khoan, bụi cát và mùn khoan trộn lẫn vào dung dịch bentonite làm cho dung trọng của dung dịch tăng lên Việc vét bỏ cát lắng đọng và thổi rửa hết sức quan trọng nhằm đảm bảo cho chất lợng cọc sau này

Nếu dung trọng của bùn vợt quá những chỉ số cho phép, khi đổ bê tông, bê tông sẽ không

đùn hết đợc bùn khỏi hố khoan để chiếm chỗ của nó tạo nên những túi bùn trong bê tông Nếu không vét sạch cát lắng đọng dới đáy hố khoan sẽ tạo ra một lớp bùn đệm giữa cọc bê tông và nền đáy cọc, khi chịu tải cọc sẽ bị lún quá mức cho phép

Việc thổi rửa đợc tiến hành nh sau:

* Trang bị:

+ Một ống bằng thép có chiều dày 8~10mm, đờng kính 254mm dài bằng chiều sâu

hố khoan (ống trémie) Để đảm bảo lắp xuống hố khoan đợc thì ống chia thành các đoạn dài 2~3m nối với nhau bằng măng-sông mà lòng ống không bị mấu nhô Miệng trên cùng vẫn lắp măng-sông làm gờ tựa cho toàn ống lên mặt giá tựa

+ Giá tựa là mặt thép tấm làm thành 2 mảnh nh 2 cánh cửa mở giữa có bản lề gắn vào một khuôn thép Giá tựa đặt trên mặt ống chống vách Trên cả 2 cánh thép có khoét một lỗ đờng kính bằng đờng kính ngoài của ống trémie Khe mở cánh cửa chính là đờng kính qua tâm vòng tròn mặt cắt ngang của ống trémie

Thờng dùng ngay ống trémie làm ống dẫn bê tông để đổ bê tông sau này

+ ống thép dẫn khí nén xuống độ sâu cần thiết, thờng là gần đến đáy ống này có chiều dày 4~6mm, đờng kính ngoài 60~80mm Đầu trên ống có tiện khấc để nối với ống cao su chịu áp dẫn khí nén từ máy nén khí ra

+ Máy nén khí, thờng dùng loại có áp 6~8 atm Các phụ tùng và ống dẫn đàn hồi chịu áp tơng đơng

* Quá trình thổi rửa:

+ Thời gian thổi rửa: Tối thiểu 30 phút, trớc khi thổi rửa phải kiểm tra các đặc trng của bùn bentonite theo các chỉ tiêu Phải thổi rửa đến khi đạt đợc các đặc trng yêu cầu.

+ Chú ý, trong thời gian thổi rửa phải bổ sung liên tục dung dịch bùn tơi cho đủ số bùn lẫn cát và mùn khoan bị quá trình thổi rửa đẩy hoặc hút ra Chiều cao của mặt trên lớp dung dịch bùn phải cao hơn mức nớc ngầm của khu vực hố khoan là 1,5m Nếu không đủ độ cao này có khả năng sập thành vách hố khoan do áp lực đất và nớc bên ngoài hố gây ra Nếu không đảm bảo chất lợng của bùn tơi nh yêu cầu cũng gây ra sập vách hố khoan do áp lực bên ngoài hố

+ áp lực khí nén thổi căn cứ vào lý thuyết nâng nhờ khí (air lift)

Bê tông đợc đổ theo phơng pháp vữa dâng (phơng pháp rút ống)

Các yêu cầu đổ bê tông:

- ống dẫn bê tông đợc nút bằng bao tải hoặc nút bằng túi nylông chứa hạt bọt xốp để tránh tạo nên những túi khí trong bê tông lúc đổ ban đầu Nút này sẽ bị bê tông đẩy ra khi đổ

- Miệng dới của ống dẫn bê tông luôn ngập trong bê tông tối thiểu là 1~3m

- Khi đổ bê tông, bê tông đợc đa xuống sâu trong lòng khối bê tông, qua miệng ống

sẽ tràn ra xung quanh, nâng phần bê tông đổ lúc đầu lên trên, bê tông đợc nâng từ đáy lên trên Nh thế, chỉ có lớp trên cùng của bê tông tiếp xúc với nớc còn bê tông giữ nguyên chất lợng nh khi chế tạo

- Phẩm cấp bê tông tối thiểu là mác 300 (thí nghiệm theo mẫu lập phơng)

- Bê tông phải đổ đến độ cao yêu cầu Khi rót mẻ cuối cùng, lúc nâng rút vách đợc 1,5m nên đổ bê tông thêm để bù vào chỗ bê tông chảy lan vào những hốc quanh vách đợc tạo nên (nếu có)

1.1.4 Cọc barrette và tờng trong đất để xây dựng trong thành phố.

1 Mô tả công nghệ.

Cọc barrette có tiết diện ngang có thể là chữ nhật, chữ L, Y, I, T, chữ thập Chiều rộng cọc phụ thuộc gàu đào và thờng có kích thớc từ 0,6m tới 1,5m và chiều dài từ 2,2m đến 6m và sâu đến lớp đất tốt, thờng là lớp cát hạt trung đủ để chống cọc đợc gọi là một panen

Nếu những panen này liền nhau tạo thành tờng thì đó là phơng pháp tờng trong đất bằng BTCT Đối với những nhà có nhiều tầng hầm thì phơng pháp tờng trong đất tỏ ra u việt vì dù sao phơng pháp cọc khoan nhồi thì vẫn phải giải quyết cừ chống nớc, chống sập vách quanh nhà khi làm hầm nhà và làm đài cọc.

đọng, vét cát bằng gàu, có thể thả cốt thép và xục rửa nh cọc khoan nhồi

Sau khi thổi rửa hố khoan, cho ván khuôn có gioăng chống thấm ở vị trí có phần panen tiếp theo và lồng cốt thép xuống rồi đổ bê tông, cách đổ nh cọc khoan nhồi

Hình 1.7: Quy trình công nghệ thi công cọc barettevà tờng trong đất

Đặt CT, gioăng chống thấm

Xử lý cặn lắng

4 5 6

ván khuôn

Hình 1.8: Các quá trình thi công chủ yếu cọc barrette và tờng trong đất

(1) Định vị, làm tờng dẫn; (2) Đào đợt đầu tiên của panen khởi đầu; (3) Đào đợt 2 của panen khởi đầu; (4) Đào phần còn để hoàn chỉnh panen khởi đầu; (5) Xác nhận độ sâu và

xử lý cặn lắng; (6) Hạ CT và VK; (7) Lắp ống đổ bê tông; (8) Đổ BT;

(9) Đào hố panen thứ 2; (10) Đào hoàn chỉnh hố panen thứ 2; (11) Tháo VK

Miếng gioăng chống thấm là tấm cao su đúc chuyên dụng, nó đợc ngậm một nửa vào panen chuẩn bị đổ, còn nửa kia dùng một tấm thép chế tạo riêng ép sát vào vách đất sẽ

đợc đào khi thi công panen tiếp theo Hiện nay, ở Việt Nam thờng sử dụng ván khuôn là bộ gá lắp bằng thép chuyên dụng và giăng chống thấm CWS của Hãng BACHY

2 Phạm vi áp dụng:

a Trong nớc:

Trớc năm 2001, tại Hà Nội có hai công trình dùng móng barrette là VietCombank Tower tại số 198 Trần Quang Khải Hà Nội, Khách sạn Sunway phố Phạm Đình Hồ đều do Công ty Bachy Soletanche thi công

Từ năm 2001 Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và một vài thành phố khác bắt đầu làm nhiều công trình BTCT toàn khối nên phơng pháp cọc Barrette và tờng trong đất khá phổ biến Cọc Barrette và tờng trong đất rất thích dụng khi công trình có tầng hầm

b Nớc ngoài:

Tờng trong đất và cọc Barrette đợc sử dụng rộng rãi trên thế giới

Trong hệ thống tiêu chuẩn thế giới ta đều thấy có tiêu chuẩn riêng cho cọc barrette

và tờng trong đất Hầu hết các tiêu chuẩn đều coi cọc barrette và tờng trong đất là một dạng cọc có đặc thù riêng chứ không coi là loại kết cấu riêng biệt

1.1.5 Công nghệ thi công phần ngầm.

Thi công móng sâu và tầng hầm là vấn đề trọng yếu trong thi công công trình BTCT toàn khối Công trình BTCT thờng xây chen trong đô thị, có nhiều tầng hầm ở dới mức nớc ngầm vì vậy cần có giải pháp công nghệ thi công phần ngầm hợp lý để giảm thiểu ảnh hởng

đối với các công trình lân cận, giữ an toàn trong thi công, đẩy nhanh tiến độ, hạ giá thành

Hiện nay có 2 nhóm công nghệ thi công phần ngầm:

- Thi công theo phơng pháp Bottom-up basement construction

- Thi công theo phơng pháp Top-down basement construction

1.1.5.1 Thi công theo phơng pháp thông thờng (Bottom-up basement construction).

Theo phơng pháp này mọi công việc đợc triển khai bình thờng theo trình tự từ dới lên trên:

Thi công cọc  Làm tờng chắn hố đào  Đào đất  Thi công các kết cấu ngầm từ dới lên trên  Rút tờng chắn.

Phơng pháp này có u điểm là tạo mặt bằng thoáng lớn, dễ quan sát nhng công việc gia cố vách hố đào là một trở ngại lớn, khó kiểm soát và khống chế đợc các hậu quả của vách đất Mặt khác phải tiêu tốn rất nhiều ván khuôn, cột chống cho các sàn tầng hầm

a Sử dụng cọc thép hình I (hoặc H) và các tấm chắn:

Biện pháp này đợc sử dụng nhiều do vật t làm cừ không đòi hỏi chuyên dụng mà là những vật t phổ biến Quanh thành hố đào đợc đóng (hoặc ép) xuống những thanh dầm I thép hình có độ sâu hơn đáy hố đào khoảng 3~4 m Những dầm I này đặt cách nhau 1,5~2m Khi đào đất sâu thì lùa những tấm ván ngang từ dầm I nọ đến dầm I kia, tấm ván

để đứng theo chiều cạnh, lùa giữa hai bụng của dầm I Cần kiểm tra lực đẩy ngang và có biện pháp văng chống biến dạng đầu dầm I phần trên

Nếu khu vực thi công có nớc ngầm thì biện pháp tỏ ra có nhợc điểm là nớc ngầm sẽ chảy vào hố đào theo khe giữa các thanh ván và đem theo đất mịn hoặc cát ở chung quanh vào hố đào và gây nguy hiểm cho công trình kề bên

Phơng pháp này thích hợp với đất sét, đất cát với nền đất có mức nớc ngầm thấp hoặc không có nớc ngầm nhng với đất mềm, nền cuội sỏi thì rất khó thi công Giải pháp này rất phụ thuộc vào mức nớc trong đất và kết quả không ổn định, rất tạm bợ Chỉ nên sử dụng trong phạm vi công trình nhỏ

b Sử dụng tờng cừ bằng thép và hệ thanh chống ngang:

Phơng pháp này sử dụng các ván cừ thép làm tờng chắn Ván cừ đợc hạ xuống bằng phơng pháp đóng hoặc ép và sử dụng hệ thống thanh chống ngang để giữa ổn định Các phần ngầm của công trình đợc thi công từ dới lên trên nh bình thờng.

Tờng cừ bằng những tấm thép chế sẵn từ nhà máy Có nhiều loại tiết diện ngang của tấm cừ nh cừ phẳng, cừ khum, cừ chữ Z (Zombas), cừ chữ U (cừ Lacsen) Những tấm cừ có chiều dài 12m, chiều dày từ 6~16 mm Chiều rộng của tiết diện ngang của một tấm từ 580mm ~ 670mm Chiều sâu của tiết diện thì mỏng nhất là cừ phẳng, chỉ 50mm và sâu nhất

là cừ Lacsen khi ghép đôi đến 450mm

Công nghệ này thích hợp với nền đất yếu, sét, cát và có mức nớc ngầm cao, thi công

đơn giản, khi gặp nền đất là cát hạt thô và cát chặt thi công khó khăn

Phơng pháp này có u điểm là giá thành hạ, cách nớc tốt, tuy nhiên khi thi công tốn sắt thép, gây ồn, chấn động ảnh hởng xấu đến công trình xung quanh

c Sử dụng tờng cừ BTCT và hệ neo trong đất:

Tờng chắn BTCT chạy suốt chu vi công trình làm nhiệm vụ giữa ổn định hố đào phần ngầm đồng thời là vách tầng hầm của công trình

Công nghệ này thích hợp với mọi loại nền đất, đặc biệt là nền đất yếu, ảnh hởng rất

ít đến các nền đất xung quanh, có thể thi công ở vị trí cách vật kiến trúc khác rất gần, phòng nớc tốt Tuy nhiên không phải lúc nào cũng áp dụng đợc công nghệ này do khi thi công hệ neo trong đất phải có sự đồng ý của chủ sở hữu các công trình và lô đất xung quanh và các công trình này phải không có tầng hầm

Công nghệ thi công tờng chắn đã đợc trình bày ở phần trên

Quy trình công nghệ thi công neo:

- Đào đất

- Khoan tạo lỗ tại những vị trí đặt

neo, trong quá trình khoan có thể

thành hoặc ống thép bảo vệ (1)

và phần neo Phần neo có khoan lỗ

(2)

- Đa ống đổ vữa xi măng áp lực

cao vào trong ống thép (3)

- Bơm vữa ximăng, áp lực bơm từ 30~50 kg/cm2 Các lỗ bịt đai cao su bị phá vỡ và vữa ximăng trào ra xung quanh ống thép và đẩy dung dịch bentonite ra ngoài (4)

ống thép

ống bơm bêtông

2 nút cao su

- Đặt cáp neo vào trong ống thép khi

vữa XM còn ở thể lỏng, cha sơ ninh (5)

- Bơm ép vữa XM tiếp vào ống thép

để neo thanh cáp (6)

- Kéo ứng suất trớc, vặn chặt ốc neo

sau khi vữa XM đã đạt đủ cờng độ (cờng

độ đạt trên 30N/mm2) (7)

dụng tốt tại công trình VietcomBank Hà

Nội và trung tâm Thơng mại Hàng Hải

Hình 1.9: Các quá trình thi công neo

1.5.1.2 Thi công theo phơng pháp từ trên xuống (Top down basement construction).–

Theo phơng pháp này công việc đợc thực hiện từ trên xuống, tận dụng tối đa các lớp

đất để làm sàn công tác, tạo điều kiện cho việc ổn định kết cấu khi thi công và an toàn khi thi công Phơng pháp này sử dụng các kết cấu phần ngầm có sẵn để làm hệ thống chống đỡ tạm nh cọc khoan nhồi, tờng vách BTCT để thi công

Đất dới công trình đợc lấy dần khi thi công từng sàn tầng hầm

- Có thể thi công đồng thời phần ngầm và phần thân, rút ngắn đợc thời gian thi công,

có ý nghĩa quyết định đối với các dự án cần sớm đa vào khai thác

Nhợc điểm:

- Đòi hỏi một quy trình thi công khá phức tạp, các kỹ s nhiều kinh nghiệm;

cáp neo

vữa xm áp lực cao vữa XM

4

5

vữa XM ống bơm bêtông

đầu thanh cáp neo

vữa xm áp lực cao

vữa xm

6

7

- Một phần lớn khối lợng đào đất phải đào bằng thủ công nên tăng chi phí bù giá giữa thi công bằng máy và thi công thủ công.

- Phải quan tâm chú ý đến vấn đề vệ sinh và an toàn lao động khi thi công đào đất, đập

đầu cọc, đổ bêtông trong điều kiện d… ới tầng hầm thiếu không khí, ánh sáng tự nhiên và ô nhiễm tiếng ồn, nhng các hạn chế đó cũng đợc khắc phục đáng kể khi ta chủ động mở các lỗ thi công trên mặt bằng ngoài các lỗ kỹ thuật nh thang bộ, thang máy, hệ thống thông gió…

Hình 1.10: Mô tả phơng pháp thi công Top down–

Quy trình thi công tầng hầm theo phơng pháp Top-down:

+ Thi công cột, lõi cứng, lồng thang máy tầng hầm thứ hai

+ Bảo dỡng bê tông đạt cờng độ yêu cầu

- Thi công tầng hầm cuối cùng (tầng đáy):

+ Đào đất đến cốt thi công đài cọc

+ Thi công đài cọc, dầm giằng

+ Bê tông lót, chống thấm sàn đáy, tờng vách

+ Đặt cốt thép dầm sàn tầng đáy, hàn nối với cốt thép của cột chống thép, tờng vách.+ Đổ bê tông dầm sàn tầng đáy

+ Thi công cột, lõi cứng, lồng thang máy tầng đáy

+ Bảo dỡng bê tông đạt cờng độ yêu cầu

Ngời bán sản phẩm chính là ngời thi công nên ngời thi công phải chịu trách nhiệm cấp chứng chỉ cho sản phẩm của mình là đạt các chỉ tiêu kỹ thuật Việc cấp chứng chỉ này thông qua các thí nghiệm kiểm tra do bên thi công tự làm hoặc do bên thi công thuê một cơ quan chức năng tiến hành

Về hệ thống kiểm tra, thờng phân biệt:

Kiểm tra có phòng thí nghiệm hoặc dụng cụ thí nghiệm để tiến hành các phép thử nhằm biết các chỉ tiêu đạt đợc của sản phẩm Loại kiểm tra này có thể nằm ngay trong đơn

vị sản xuất, có thể là cơ quan chuyên môn có t cách pháp nhân tiến hành

Kiểm tra sự phù hợp là sự chứng kiến các quy trình thi công, quá trình thí nghiệm kiểm tra, đối chiếu với tiêu chuẩn, quy phạm và xác định sự phù hợp của sản phẩm so với yêu cầu của hợp đồng

1.1.6.1 Những đặc trng chủ yếu có thể sử dụng để kiểm tra trong thi công cọc khoan nhồi và barrette:

(1) Đặc tr ng định vị của cọc và kiểm tra: Dùng các dụng cụ đo đạc kiểm tra vị trí cọc, cao trình mặt hố khoan, cao trình mặt đất tại nơi có hố khoan, và cao trình đáy hố khoan

(2) Đặc tr ng hình học của hố khoan và kiểm tra: Phải thực hiện nghiêm túc quy phạm đo kích thớc hình học và dung sai khi đo kiểm

- Đờng kính hố khoan hoặc sẽ là đờng kính cọc

- Độ nghiêng lí thuyết của cọc/độ nghiêng thực tế

- Chiều sâu lỗ khoan lí thuyết/chiều sâu thực tế

- Chiều dài ống vách

- Cao trình đỉnh và chân ống vách

(3) Đặc tr ng địa chất công trình:

Cứ 2m theo chiều sâu của hố khoan lại phải mô tả loại đất gặp phải khi khoan để đối chiếu với tài liệu địa chất công trình đợc cơ quan khảo sát địa chất thông qua mặt cắt lỗ khoan thăm dò ở vùng lân cận.

Phải đảm bảo tính trung thực khi quan sát Khi thấy khác với tài liệu khảo sát phải báo ngay cho bên thiết kế và bên t vấn kiểm định để có giải pháp xử lí ngay

(4) Đặc tr ng của bùn khoan: Trên hiện trờng phải có một bộ dụng cụ thí nghiệm để kiểm tra các chỉ tiêu của dung dịch bùn bentonite theo các chỉ tiêu đã biết: Dung trọng, độ nhớt, hàm lợng cát, lớp vỏ bám thành vách (cake), chỉ số lọc, độ pH

(5) Đặc tr ng của cốt thép và kiểm tra: Quan sát bằng mắt, đo bằng thớc, thí nghiệm các tính chất cơ lí trong phòng thí nghiệm

- Kích thớc, hình dạng phù hợp với thiết kếcủa thanh thép từng loại sử dụng

- Loại thép sử dụng (mã hiệu, hình dạng mặt ngoài, các chỉ tiêu cơ lí cần thiết)

- Cách tổ hợp thành khung, lồng và vị trí tơng đối giữa các thanh thép

- Chất lợng cốt liệu lớn, cột liệu mịn (kích thớc hạt, hàm lợng, độ sạch)

- Xi măng: Phẩm cấp, các chỉ tiêu cơ lí, hàm lợng các chất có hại:

- Nớc: chất lợng, nguồn

- Phụ gia: Các chỉ tiêu kỹ thuật, chứng chỉ của nhà sản xuất

- Độ sụt của hỗn hợp bê tông, cách lấy độ sụt

- Lấy mẫu kiểm tra chất lợng bê tông

- Kiểm tra việc đổ bê tông (chiều cao đổ, cốt đỉnh cọc, chiều dài cọc trớc khi hoàn thiện, khối lợng lý thuyết tơng ứng, khối lợng thực tế, số d giữa thực tế và lý thuyết )

- Đờng cong đổ bê tông (Quan hệ giữa khối lợng - chiều cao đổ kể từ đáy cọc)

- Kiểm tra:

- Chứng chỉ về vật liệu của nơi đã cung cấp bê tông

- Thiết kế thành phần bê tông có sự thoả thuận của bên kiểm tra kỹ thuật chất lợng

- Độ sụt của bê tông

- Cách lấy mẫu và quá trình lấy mẫu

- Kiểm tra hoá đơn giao hàng

- Chứng kiến việc ép mẫu

(7) Lập hồ sơ cho toàn bộ các cọc khoan nhồi đ ợc thi công

Trong quá trình thi công từng cọc phải lập hồ sơ cho từng cọc

Dựa vào các đặc trng nêu ở trên, bên thi công phải báo cáo đầy đủ các chỉ tiêu, kết quả kiểm tra từng chỉ tiêu đặc trng.

Kết quả và hồ sơ của các kiểm tra cuối cùng bằng tĩnh tải, bằng các phơng pháp khác.Trong hồ sơ có đầy đủ các chứng chỉ về vật liệu, kết quả thí nghiệm kiểm tra các chỉ tiêu đợc cấp chứng chỉ Một báo cáo tổng hợp về chất lợng và các chỉ tiêu lý thuyết cũng

nh thực tế của từng cọc

Lập hồ sơ là hết sức cần thiết do lâu nay các công ty xây dựng của Việt Nam ít chú ý

đến tính pháp lý của hồ sơ Thí dụ nh chứng chỉ ximăng thờng chỉ là bản chính hay bản sao

đợc nhà máy sản xuất cấp cho lô hàng Nh vậy cha đủ tính pháp lý của hồ sơ, ngời sử dụng phải ghi rõ ximăng của phẩm chất này đợc đơn vị sử dụng vào kết cấu nào trong hạng mục nào của công trình nào Nghĩa là phải có ngời có trách nhiệm xác nhận địa chỉ sử dụng thì giấy tờ ấy mới có giá trị sử dụng

1.1.6.2 Công nghệ kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi.

Chất lợng cọc khoan nhồi là khâu hết sức quan trọng vì chi phí cho việc chế tạo một cọc rất lớn cũng nh cọc phải chịu tải lớn Chỉ cần sơ xuất nhỏ trong bất kỳ một khâu nào của quá trình khảo sát địa chất, khâu thiết kế nền móng hay khâu thi công cũng đủ làm ảnh hởng đến chất lợng công trình Việc kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi đợc khái quát trong sơ đồ:

Hình 1.11: Sơ đồ kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi

Thi công cọc khoan nhồi là việc kín khuất, công việc đòi hỏi những công đoạn phức tạp, khó đánh giá chất lợng và chịu ảnh hởng của nhiều yếu tố nh:

* Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

Kiểm tra chất lượng cọc:

* Khoan lấy mẫu

* Thí nghiệm cọc toàn vẹn (PIT) hoặc âm dội (PET)

* Thí nghiệm siêu âm, vô tuyến, phóng xạ, hiệu ứng điện - thuỷ lực, đo sóng ứng suất.

Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi

Trong quá trình thi công Khi đã làm xong cọc

đoạn sẽ làm giảm đợc các khuyết tật của sản phẩm cuối cùng của cọc khoan nhồi.

Trớc khi thi công kiểm tra chất lợng các khâu chuẩn bị, trong quá trình thi công loại bỏ vật liệu không đạt, trang thiết bị khiếm khuyết, kiểm tra kỹ từng nguyên công, phân đoạn, tuân thủ trình tự thi công nghiêm ngặt nhằm tránh các sơ xuất có thể gây ra khuyết tật

Những khuyết tật này trong quá trình thi công có thể giảm thiểu đến tối đa nhờ khâu kiểm tra chất lợng đợc tiến hành đúng thời điểm, nghiêm túc và theo đúng trình tự kỹ thuật,

sử dụng phơng tiện kiểm tra đảm bảo chuẩn xác

Kiểm tra chất lợng sau khi thi công nhằm khẳng định lại sức chịu tải đã tính toán phù hợp với dự báo khi thiết kế Kiểm tra chất lợng cọc sau khi thi công là cách làm thụ

động nhng cần thiết Có thể kiểm tra lại không chỉ chất lợng chịu tải của nền mà còn cả chất lợng bê tông của bản thân cọc nữa

(1) Kiểm tra trớc khi thi công:

(1) Cần lập phơng án thi công tỷ mỷ, trong đó ấn định chỉ tiêu kỹ thuật phải đạt và các bớc cần kiểm tra cũng nh sự chuẩn bị công cụ kiểm tra Những công cụ kiểm tra đã đợc cơ quan chức năng kiểm định và còn thời hạn sử dụng Nhất thiết phải để thờng trực những dụng cụ kiểm tra chất lợng này kề với nơi thi công và luôn trong tình trạng sẵn sàng phục

vụ Phơng án thi công này phải đợc t vấn giám sát chất lợng thoả thuận và đại diện chủ nhiệm dự án đồng ý

(2) Cần có tài liệu địa chất công trình do bên khoan thăm dò đã cung cấp cho thiết

kế để ngay tại nơi thi công sẽ dùng đối chiếu với thực tế khoan

(3) Kiểm tra tình trạng vận hành của máy thi công, dây cáp, dây cẩu, bộ phận truyền lực, thiết bị hãm, các phụ tùng máy khoan nh bắp chuột, gàu, răng gàu, các máy phụ trợ phục

vụ khâu bùn khoan, khâu lọc cát nh máy bơm khuấy bùn, máy tách cát, sàng cát

(4) Kiểm tra lới định vị công trình và từng cọc Kiểm tra các mốc khống chế nằm trong

và ngoài công trình, kể cả các mốc khống chế nằm ngoài công trờng Những máy đo đạc phải

đ-ợc kiểm định và thời hạn đđ-ợc sử dụng đang còn hiệu lực Ngời tiến hành các công tác về xác

định các đặc trng hình học của công trình phải là ngời có chứng chỉ hành nghề

(2) Kiểm tra trong khi thi công:

Quá trình thi công cần kiểm tra chặt chẽ từng công đoạn đã yêu cầu kiểm tra:

(1) Kiểm tra chất lợng kích thớc hình học Những số liệu cần đợc khẳng định: vị trí từng cọc theo hai trục vuông góc do bản vẽ thi công xác định, dựa vào hệ thống trục gốc trong và ngoài công trờng Kiểm tra các cao trình: mặt đất thiên nhiên quanh cọc, mặt trên ống vách Độ thẳng đứng của ống vách hoặc độ nghiêng cần thiết nếu đợc thiết kế cũng cần

kiểm tra Biện pháp kiểm tra độ thẳng đứng hay độ nghiêng này đã giải trình và đợc chủ nhiệm dự án duyệt Ngời kiểm tra phải có chứng chỉ hành nghề đo đạc.

(2) Kiểm tra các đặc trng của địa chất công trình và thuỷ văn Cứ khoan đợc 2m cần kiểm tra loại đất ở vị trí thực địa có đúng khớp với báo cáo địa chất của bên khảo sát đã lập trớc

đây không Cần ghi chép theo thực tế và nhận xét những điều khác nhau, trình chủ nhiệm dự án

để chủ nhiệm dự án cùng thiết kế quyết định những điều chỉnh nếu cần thiết

(3) Kiểm tra dung dịch khoan trớc khi cấp dung dịch vào hố khoan, khi khoan đủ độ sâu và sau khi xục rửa làm sạch hố khoan xong

(4) Kiểm tra cốt thép trớc khi thả xuống hố khoan Các chỉ tiêu phải kiểm tra là đờng kính thanh, độ dài thanh chủ, khoảng cách giữa các thanh, độ sạch dầu mỡ

(5) Kiểm tra đáy hố khoan: Chiều sâu hố khoan đợc đo hai lần, ngay sau khi vừa đạt

độ sâu thiết kế và sau khi để lắng và vét lại Sau khi thả cốt thép và thả ống trémie, trớc lúc

đổ bê tông nên kiểm tra để xác định lớp cặn lắng Nếu cần có thể lấy thép lên, lấy ống trémie lên để vét tiếp cho đạt độ sạch đáy hố Để đáy hố không sạch sẽ gây ra độ lún d quá mức cho phép

(6) Kiểm tra các khâu của bê tông trớc khi đổ vào hố Các chỉ tiêu kiểm tra là chất ợng vật liệu thành phần của bê tông bao gồm cốt liệu, xi măng, nớc, chất phụ gia, cấp phối

l-Đến công trờng tiếp tục kiểm tra độ sụt, đúc mẫu để kiểm tra, sơ bộ đánh giá thời gian sơ ninh

(7) Các khâu cần kiểm tra khác nh nguồn điện khi thi công, sự liên lạc trong quá trình cung ứng bê tông, tra độ thông của máng, mơng đón dung dịch trào từ hố khi đổ bê tông

(3) Các phơng pháp kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi sau khi thi công xong:

Nh ta đã thấy ở sơ đồ các phơng pháp kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi, thờng có hai loại băn khoăn: Chất lợng của nền và chất lợng của bản thân cọc

Sau khi thi công xong cọc khoan nhồi, vấn đề kiểm tra cả hai chỉ tiêu này có nhiều giải pháp đã đợc thực hiện với những công cụ hiện đại

Tuy chúng ta mới tiếp cận với công nghệ cọc khoan nhồi cha lâu nhng về kiểm tra, chúng ta đã ban hành đợc TCXD 196:1997 làm cơ sở cho việc đánh giá cọc khoan nhồi Tiêu chuẩn này mới đề cập đến ba loại thử: nén tĩnh, phơng pháp biến dạng nhỏ PIT và ph-

ơng pháp siêu âm Tình hình các công nghệ kiểm tra cọc khoan nhồi trong nớc và thế giới hiện nay là vô cùng phong phú Có thể chia theo các phơng pháp tĩnh và động Lại có thể chia theo mục đích thí nghiệm nh kiểm tra sức chịu của nền và chất lợng cọc

Ngày nay có nhiều công cụ hiện đại để xác định những chỉ tiêu mà khi tiến hành kiểm tra thủ công là rất khó

a Kiểm tra bằng phơng pháp tĩnh:

 Phơng pháp gia tải tĩnh:

Phơng pháp này đợc coi là phơng pháp trực quan, dễ nhận thức và đáng tin cậy nhất

thực hiện theo kiểu nén, kéo dọc trục cọc hoặc đẩy theo phơng vuông góc với trục cọc Thí nghiệm nén tĩnh đợc thực hiện nhiều nhất nên chủ yếu đề cập ở đây là nén tĩnh.

Có hai quy trình nén tĩnh chủ yếu đợc sử dụng là quy trình tải trọng không đổi (Maintained Load, ML) và quy trình tốc độ dịch chuyển không đổi (Constant Rate of Penetration, CRP)

Quy trình nén với tải trọng không đổi (ML) cho ta đánh giá khả năng chịu tải của cọc

và độ lún cuả cọc theo thời gian Thí nghiệm này đòi hỏi nhiều thời gian, kéo dài tới vài ngày

Quy trình nén với tốc độ dịch chuyển không đổi (CRP) thờng chỉ dùng đánh giá khả năng chịu tải giới hạn của cọc, thờng chỉ cần 3~5 giờ

Nhìn chung tiêu chuẩn thí nghiệm nén tĩnh của nhiều nớc trên thế giới ít khác biệt Ta

có thể so sánh tiêu chuẩn ASTM 1143-81 (Mỹ), BS 2004 (Anh) và TCXD 196-1997 nh sau:

Quy trình nén chậm với tải trọng không đổi

Chỉ tiêu so sánh ASTM D1143-81 BS 2004 TCXD 196-1997Tải trọng nén tối đa, Qmax

Độ lớn cấp tăng tải

Tốc độ lún ổn định quy ớc

Cấp tải trọng đặc biệt và

thời gian giữ tải của cấp đó

Độ lớn cấp hạ tải

200%Qa*

25%Qa0,25 mm/h200%Qa và

12≤ t ≤ 24h50%Qa

150%Qa~200%Qa25%Qa0,10mm/h100%Qa, 150%Qavới t ≥ 6h25%Qa

200%Qa25%Qmax0,10 mm/h(100%&200%)Qa

= 24h25%Qmax

Quy trình tốc độ chuyển dịch không đổi

Tốc độ chuyển dịch

Quy định về dừng thí

nghiệm

0,25-1,25mm/mincho cọc trong đất sét0,75~2,5mm/mincho cọc trong đất rời

Đạt tải trọng giới hạn

đã định trớc

Chuyển dịch đạt 15%D

Không thể quy định

cụ thể

Đạt tải trọng giới hạn đã định trớcChuyển dịch tăng trong khi lực không tăng hoặc giảm trong khoảng 10mmChuyển dịch đạt 10%D

Cha có quy định cho loại thử kiểu này

Ghi chú: Qa = khả năng chịu tải cho phép của cọc

Về đối trọng gia tải, có thể sử dụng vật nặng chất tải nhng cũng có thể sử dụng neo xuống đất Tuỳ điều kiện thực tế cụ thể mà quyết định cách tạo đối trọng Với sức neo khá lớn nên khi sử dụng biện pháp neo cần hết sức thận trọng

Đại bộ phận các công trình thử tải tĩnh sử dụng vật nặng làm đối trọng Cho đến nay, chỉ có một công trình dùng phơng pháp neo để thử tải đó là công trình Grand Hanoi Lakeview Hotel số 28 đờng Thanh Niên do Công ty Kinsun (Thái Lan)-Tập đoàn B&B thực hiện

Giá thử tải tĩnh kiểu chất tải là khá cao Hiện nay giá thử tải loại này từ 180.000 đến 250.000 đồng cho một tấn tải thử mà các quy phạm đều yêu cầu thử 1% cho tổng số cọc với

số cọc thử không ít hơn 1 cọc Thời gian thử tải thờng từ 7 ngày đến 10 ngày/cọc

 Phơng pháp gia tải tĩnh kiểu Osterberrg:

Phơng pháp này khá mới với thế giới và nớc ta Nguyên tắc của phơng pháp là đổ một lớp bê tông đủ dày dới đáy rồi thả hệ hộp kích (O-cell) xuống đó, sau đó lại đổ tiếp phần cọc trên Hệ điều khiển và ghi chép từ trên mặt đất Sử dụng phơng pháp này có thể thí nghiệm riêng biệt hoặc đồng thời hai chỉ tiêu là sức chịu mũi cọc và lực ma sát bên của cọc Tải thí nghiệm có thể đạt đợc từ 60 tấn đến 18000 tấn Thời gian thí nghiệm nhanh thì chỉ cần 24 giờ, nếu yêu cầu cũng chỉ hết tối đa là 3 ngày Độ sâu đặt trang thiết bị thí nghiệm trong móng có thể tới trên 60 m Sau khi thử xong, bơm bê tông xuống lấp hệ kích cho cọc đợc liên tục

Phơng pháp thử tĩnh O-Cell có thể dùng thử tải cọc khoan nhồi, cọc đóng, tờng barette, thí nghiệm tải ở hông cọc, thí nghiệm ở cọc làm kiểu gầu xoay

Nớc ta đã có một số công trình sử dụng phơng pháp thử tải tĩnh kiểu Osterberg Tại

Hà Nội có công trình Tháp Vietcombank, tại Nam bộ có công trình cầu Bắc Mỹ Thuận đã

sử dụng cách thử cọc kiểu này

Ngay tại Hà Nội, công trình ở số 37 phố Láng Hạ cũng dùng phơng pháp thử Osterberg để thử cọc barrette với tiết diện ngang thử là 1,00x2,40m và 1,50x2,40m với tải trọng thử đến 4800 tấn

b Phơng pháp khoan lấy mẫu ở lõi cọc:

Đây là phơng pháp thử khá thô sơ Dùng máy khoan đá để khoan, có thể lấy mẫu bê tông theo đờng kính 50~150 mm, dọc suốt độ sâu dự định khoan

Nếu đờng kính cọc lớn, có thể phải khoan đến 3 lỗ nằm trên cùng một tiết diện ngang mới tạm có khái niệm về chất lợng bê tông dọc theo cọc Phơng pháp này có thể quan sát trực tiếp đợc chất lợng bê tông dọc theo chiều sâu lỗ khoan Nếu thí nghiệm phá huỷ mẫu có thể biết đợc chất lợng bê tông của mẫu Ưu điểm của phơng pháp là trực quan

và khá chính xác Nhợc điểm là chi phí lấy mẫu khá lớn Nếu chỉ khoan 2 lỗ trên tiết diện cọc theo chiều sâu cả cọc thì chi phí xấp xỉ giá thành của cọc Thờng phơng pháp này chỉ giải quyết khi bằng các phơng pháp khác đã xác định cọc có khuyết tật Phơng pháp này kết hợp kiểm tra chính xác hoá và sử dụng ngay lỗ khoan để bơm phụt xi măng cứu chữa những đoạn hỏng

Phơng pháp này đòi hỏi thời gian khoan lấy mẫu lâu, quá trình khoan cũng phức tạp

nh phải dùng bentonitee để tống mạt khoan lên bờ, phải lấy mẫu nh khoan thăm dò đá và tốc độ khoan không nhanh lắm

c Phơng pháp siêu âm:

Phơng pháp này khá kinh điển và đợc dùng phổ biến Phơng pháp thử là dạng kỹ thuật đánh giá kết cấu không phá huỷ mẫu thử (Non-destructive evaluation, NDE) Khi thử không làm h hỏng kết cấu, không làm thay đổi bất kỳ tính chất cơ học nào của mẫu Phơng pháp đợc Châu Âu và Mỹ sử dụng khá phổ biến Cách thử thông dụng là quét siêu âm theo tiết diện ngang thân cọc Tuỳ đờng kính cọc lớn hay nhỏ mà bố trí các lỗ dọc theo thân cọc trớc khi đổ bê tông Lỗ dọc này có đờng kính trong xấp xỉ 60mm vỏ là ống nhựa hay ống thép

Đầu thu phát có hai kiểu: kiểu đầu thu riêng và đầu phát riêng, kiểu đầu thu và phát gắn liền nhau

Nếu đờng kính cọc là 0,6m thì chỉ cần bố trí hai lỗ dọc theo thân cọc đối xứng qua tâm cọc và nằm sát cốt đai Nếu đờng kính 0,8m nên bố trí 3 lỗ Đờng kính 1,0m, bố trí 4 lỗ Khi thử, thả đầu phát siêu âm xuống một lỗ và đầu thu ở lỗ khác Đờng quét để kiểm tra chất lợng sẽ là đờng nối giữa đầu phát và đầu thu Quá trình thả đầu phát và đầu thu cần

đảm bảo hai đầu này xuống cùng một tốc độ và luôn luôn nằm ở cùng độ sâu so với mặt trên của cọc

Quy phạm của nhiều nớc quy định thí nghiệm kiểm tra chất lợng cọc bê tông bằng phơng pháp không phá huỷ phải làm cho 10% số cọc

Phức tạp của phơng pháp này là cần đặt trớc ống để thả đầu thu và đầu phát siêu âm

Nh thế, ngời thi công sẽ có chú ý trớc những cọc sẽ thử và làm tốt hơn, mất yếu tố ngẫu nhiên trong khi chọn mẫu thử Nếu làm nhiều cọc có ống thử siêu âm quá số lợng yêu cầu

sẽ gây ra tốn kém

d Phơng pháp thử bằng phóng xạ (Carota):

Phơng pháp này cũng là một phơng pháp đánh giá không phá huỷ mẫu thử (NDE)

nh phơng pháp siêu âm Cách trang bị để thí nghiệm không khác gì phơng pháp siêu âm

Điều khác là thay cho đầu thu và đầu phát siêu âm là đầu thu và phát phóng xạ

Giống nh phơng pháp siêu âm, kết quả đọc biểu đồ thu phóng xạ có thể biết đợc nơi

và mức độ của khuyết tật trong cọc

e Phơng pháp đo âm dội:

Phơng pháp này thí nghiệm kiểm tra không phá huỷ mẫu để biết chất lợng cọc, cọc khoan nhồi, cọc barrette Nguyên lý là sử dụng hiện tợng âm dội (Pile Echo Tester, PET) Nguyên tắc hoạt động của phơng pháp là gõ bằng một búa 300 gam vào đầu cọc, một thiết

bị ghi gắn ngay trên đầu cọc ấy cho phép ghi hiệu ứng âm dội và máy tính xử lý cho kết quả về nhận định chất lợng cọc

Tại Mỹ có Công ty GeoComP chuyên cung ứng những dịch vụ về PET

Máy tính sử dụng để xử lý kết quả ghi đợc về âm dội là máy tính cá nhân tiêu chuẩn (standard PC), sử dụng phần cứng bổ sung tối thiểu, mọi tín hiệu thu nhận và xử lý qua phần mềm và phần mềm này có thể nâng cấp nhanh chóng, tiện lợi ngay cả khi liên hệ bằng

e-mail với trung tâm GeocomP Phầm mềm dựa vào cơ sở Windows theo chuẩn vận hành hiện đại, đợc nghiên cứu phù hợp với sự hợp lý tối đa về công thái học (ergonomic).

Chỉ cần một ngời đủ làm đợc các thí nghiệm về âm dội với năng suất 300 cọc/ngày Khi tiếp xúc với http://www.piletest.com/PET.HTM ta có thể đọc đợc kết quả

chuẩn mực khi thử cọc và đợc cung cấp miễn phí phần mềm cập nhật theo E-mail

Với sự tiện lợi là chi phí cho kiểm tra hết sức thấp nên có thể dùng phơng pháp này thí nghiệm cho 100% cọc trong một công trình Nhợc điểm của phơng pháp là nếu chiều sâu của cọc thí nghiệm quá 20m thì độ chính xác của kết quả thấp

f Các phơng pháp thử động:

Các phơng pháp thử động ngày nay đã vô cùng phong phú Với khái niệm động lực học của cọc, thị trờng công cụ thử nghiệm có rất nhiều trang thiết bị nh máy phân tích đóng cọc để thử theo phơng pháp biến dạng lớn (PDA), máy ghi kết quả thử theo phơng pháp biến dạng nhỏ (PIT), máy ghi saximeter, máy phân tích hoạt động của búa (Hammer Performance Analyzer, HPA), máy ghi kết quả góc nghiêng của cọc (angle analyzer), máy ghi kết quả đóng cọc (Pile installation recorder, PIR), máy phân tích xuyên tiêu chuẩn (SPT analyzer)

* Máy phân tích cọc theo phơng pháp biến dạng lớn PDA có loại mới nhất là loại PAK

Máy này ghi các thí nghiệm nặng cho môi trờng xây dựng khắc nghiệt Máy này ghi kết quả của phơng pháp thử biến dạng lớn cho công trình nền móng, cho thăm dò địa kỹ thuật Phần mềm xử lý rất dễ tiếp thu Số liệu đợc tự động lu giữ vào đĩa để sử dụng về sau Chơng trình CAPWAPđ cài đặt đợc vào PAK nên việc đánh giá khả năng toàn vẹn và khả năng chịu tải của cọc rất nhanh chóng

* Sử dụng phơng pháp thử Biến dạng nhỏ (PIT) là cách thử nhanh cho số lớn cọc Phép thử cho

biết chất lợng bê tông cọc có tốt hay không, tính toàn vẹn của cọc khi kiểm tra các khuyết tật lớn của cọc Các loại máy phân tích PIT dung nguồn năng lợng pin, cơ động nhanh chóng và

sử dụng đơn chiếc Dụng cụ của phơng pháp PIT dùng tìm các khuyết tật lớn và nguy hiểm nh nứt gãy, thắt cổ chai, lẫn nhiều đất trong bê tông hoặc là rỗng

g Phơng pháp trở kháng cơ học:

Phơng pháp này quen thuộc với tên gọi phơng pháp phân tích dao động hay còn gọi

là phơng pháp truyền sóng cơ học Nguyên lý đợc áp dụng là truyền sóng, nguyên lý dao

động cỡng bức của cọc đàn hồi Có hai phơng pháp thực hiện là dùng trở kháng rung động

và dùng trở kháng xung

Phơng pháp trở kháng rung sử dụng mô tơ điện động đợc kích hoạt do một máy phát tác

động lên đầu cọc Dùng một máy ghi vận tốc sóng truyền trong cọc Nhìn biểu đồ sóng ghi

đ-ợc, có thể biết chất lợng cọc qua chỉ tiêu độ đồng đều của vật liệu bê tông ở các vị trí

Phơng pháp trở kháng xung là cơ sở cho các phơng pháp PIT và PET Hai phơng pháp PIT và PET ghi sóng âm dội Phơng pháp trở kháng xung này ghi vận tốc truyến sóng khi đập búa tạo xung lên đầu cọc.

Sự khác nhau giữa ba phơng pháp này là máy ghi đợc các hiện tợng vật lý nào và phần mềm chuyển các dao động cơ lý học ấy dới dạng sóng ghi đợc trong máy và thể hiện qua biểu đồ

- Bê tông ở thân cọc mất từng đoạn do gặp túi nớc lớn trong thân hố khoan

- Mũi cọc mất một đoạn bê tông do đáy xục rửa không sạch

- Thân cọc thu nhỏ tiết diện, lở mất khối bê tông bảo vệ do rút ống khi bê tông mới ninh kết, một phần ngoài bê tông bị ma sát với thành vách chống

- Cọc bị mất độ thẳng đứng do khi rút ống có tác động ngang trong quá trình rút ống

- Cọc bị thiếu bê tông do thép quá dày, bê tông không chảy dâng kín hết không gian

- Thân cọc nham nhở do bê tông có độ sụt nhỏ

- Thân cọc có đoạn chỉ có sỏi hoặc lỗ rỗng do đổ bê tông bị gián đoạn

- Đoạn trên thân cọc có các nhánh bê tông đâm ra nh rễ cây do đoạn này không có nớc ngầm, khô đất và bị sụt trong quá trình khoan tạo lên rãnh có hình rễ cây Khi rút ống chống lúc bê tông còn nhão lê bê tông chảy ra

- Tốn d nhiều bê tông do vách bị sập từng đoạn

(2) Chất l ợng cọc chịu tải tĩnh không đáp ứng:

- Do không khoan đến độ sâu cọc quy định đã thi công các công đoạn sau

- Do còn lớp bùn khoan quá dày tồn ở đáy hố khoan đã đổ bê tông

- Mặt bằng thi công luôn ngập ngụa trong bùn

- Không có giải pháp khắc phục, tổ chức thu, xử lý bùn hợp lý

(5) Gặp dị vật khi khoan:

- Gặp rễ cây, thấu kính cuội sỏi

- Gặp rác xây dựng do phá dỡ dọn không sạch: Tờng, dầm, khối bê tông

- Gặp cọc cũ: Chú ý không đợc nhổ cọc vì sẽ phá hoại kết cấu nền.

- Gặp đá mồ côi chìm

(6) Khoan sát công trình hiện hữu:

- Hố khoan chỉ cách công trình hiện hữu chỉ vài chục centimet Cần giữa vách ở những vị trí này, đồng thời không giỗ mạnh gầu gây chấn động

- Gây biến dạng các công trình hiện hữu xung quanh trong quá trình thi công cọc Cần có giải pháp chống đỡ hữu hiệu

(7) Chất l ợng thiết bị, trang bị kém:

Tai nạn do khi rút ống đổ bê tông bị đứt mối hàn

(8) Thời tiết:

Ma và các biến động thời tiết khác ảnh hởng trực tiếp đến quá trình thi công cọc Khi đang khoan dở, có thể dùng lấp tạm bằng cát sạch cho đầy hố rồi đầm chặt bằng quả nặng

(9) Kinh nghiệm về thí nghiệm;

Nên tổ chức kiểm tra để cấp chứng chỉ theo kiểu kiểm tra chéo giữa các đơn vị thí nghiệm

(10) Lập hồ sơ:

Cần yêu cầu đủ hồ sơ và hồ sơ cần có địa chỉ nh đã nêu ở trên

Việc sử dụng các công nghệ thi công mới xâm nhập vào nớc ta trên dới chục năm nay và cho kết quả khá ổn định Những thiết bị thi công và kiểm tra chất lợng hiện đại đã

đợc các công ty xây dựng nhập và sử dụng một cách có hiệu quả; trình độ thiết kế, thi công

và giám sát của các kỹ s Việt Nam đã vững vàng và có nhiều kinh nghiệm Đây là các công nghệ thi công đợc hầu hết các nớc trên thế giới sử dụng cho công trình BTCT toàn khối và các công trình có tải lớn Với công trình BTCT toàn khối, giải pháp cọc khoan nhồi và cọc barrette là giải pháp rất tốt, có thể nói đây là giải pháp duy nhất đúng.