CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE

Cọc Barrette là một loại cọc khoan nhồi, thi công không phải bằng lưỡi khoan hình tròn, mà bằng loại gầu ngoạm hình chữ nhật. Cọc Barrette thông thường có tiết diện hình chữ nhật, với chiều rộng từ 0,60  1,50m và chiều dài từ 2,20  6,00m. Cọc Barrette còn có thể có các loại tiết diện khác như: Chữ thập +, chữ T, chữ I, hình góc L, hình ba chạc , v.v… Tuỳ theo điều kiện địa chất công trình và tải trọng công trình, mà cọc Barrette có thể có chiều dài từ vài chục mét đến một trăm mét hoặc hơn.

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE 1.1. Giới thiệu về cọc Barrette 1.1.1. Định nghĩa cọc Barrette Cọc Barrette là một loại cọc khoan nhồi, thi công không phải bằng lưỡi khoan hình tròn, mà bằng loại gầu ngoạm hình chữ nhật. Cọc Barrette thông thường có tiết diện hình chữ nhật, với chiều rộng từ 0,60 ÷ 1,50m và chiều dài từ 2,20 ÷ 6,00m. Cọc Barrette còn có thể có các loại tiết diện khác như: Chữ thập +, chữ T, chữ I, hình góc L, hình ba chạc , v.v… Tuỳ theo điều kiện địa chất công trình và tải trọng công trình, mà cọc Barrette có thể có chiều dài từ vài chục mét đến một trăm mét hoặc hơn. 1.1.2. Vật liệu chủ yếu làm cọc Barrette + Bê tông dùng cho cọc Barrette là bê tông Mác ≥ 300. Dùng không ít hơn 400kg xi măng PC30 cho 1m 3 bê tông. + Cốt thép: Thép chủ thường dùng đường kính (16÷32)mm loại AII÷AIII. Thép đai thường dùng đường kính (12÷16)mm. Loại AI hoặc AII. 1.1.3. Kích thước hình học của cọc Barrette Các panels Barrette thường có tiết diện hình chữ nhật với chiều rộng từ 0,5m đến 1,8m; chiều dài từ 2,4m đến 6,7m; chiều sâu thông thường từ 12m đến 30m, cá biệt có những công trình sâu đến 100m. 1.1.4. Tóm tắt biện pháp thi công cọc Barrette Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 1 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Thi công cọc Barrette cũng giống như thi công cọc khoan nhồi. Sử dụng thiết bị thi công chuyên dụng, với các gầu ngoạm phù hợp với kích thước tiết diện cọc Barrette để đào các hố sâu. Đồng thời cho dung dịch Bentonite vào hố đào để giữ cho thành hố khỏi bị sập lở. Sau đó đặt lồng cốt thép vào hố đào, rồi tiến hành đổ bê tông vào hố theo phương pháp vữa dâng. Dung dịch Bentonite sẽ trào lên khỏi hố và được thu hồi lại để xử lí. Khi bê tông đông cứng là hình thành xong cọc Barrette. 1.2. Phạm vi áp dụng của cọc Barrette. Cọc Barrette thường dùng làm móng cho nhà cao tầng. Thí dụ tại tháp đôi Petronas Towers (Malaysia) cao trên 100 tầng đã dùng cọc Barrette 1,20 × 2,80m sâu tới 125m, có hầm nhiều tầng với chiều sâu 20m. Tại công trình Sài Gòn Centre, có 3 tầng hầm và 25 tầng lầu, dùng cọc Barrette có kích thước từ 0,80 × 2,80m đến 1,20 × 6,00m sâu 50m. Tại công trình Vietcombank Hà Nội, có 2 tầng hầm và 22 tầng lầu, dùng cọc Barrette 0,80 × 2,80m sâu 55m. Cọc Barrette còn có thể dùng làm móng cho các tháp cao, cho các cầu dẫn, cầu vượt, v.v… Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 2 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE CHƯƠNG II QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC BARRETTE 2.1. Qui trình thi công cọc Barrette Quy trình thi công cọc Barrette về cơ bản giống như thi công cọc khoan nhồi, chỉ khác là ở thiết bị thi công đào hố và hình dạng lồng cốt thép. Thi công cọc khoan nhồi thì dùng lưỡi khoan hình ống tròn và lồng cốt thép hình ống tròn, còn thi công cọc Barrette thì dùng loại gầu ngoạm hình chữ nhật và lồng cốt thép có tiết diện hình chữ nhật. Các công việc thi công cọc Barrette như sau: - Đào hố cọc. - Chế tạo lồng cốt thép và thả vào lòng hố đào cho cọc Barrette. - Đổ bê tông cọc Barrette. 2.1.1. Đào hố cọc. a. Thiết bị đào hố: Có thể nói, hiện nay thiết bị đào hố cọc Barrette rất đa dạng. Ở nước ngoài, mỗi Tổng công ty chuyên nghiệp có thể có các loại riêng. Tuy nhiên nói chung thì các loại gầu ngoạm để đào hố có tiết diện hình chữ nhật với cạnh ngắn từ 0,60 ÷ 1,50m, cạnh dài từ 2,00 ÷ 4,00m (đại bộ phận là 3,00m), còn chiều cao thì có thể từ 6,00 ÷ 12,00m. Thiết bị đào có loại gầu ngoạm để đào đất loại sét và loại cát. Còn khi cần phá đá thì dùng loại đầu phá với những bánh xe răng cưa cỡ lớn có gắn lưỡi kim cương. Sau đây là một vài hình ảnh về thiết bị đào: Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 3 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Máy đào cọc barrette sử dụng cơ cấu gầu đào thủy lực Gầu đào thủy lực MASAGO Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 4 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Gầu đào Gầu phá Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 5 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Máy đào cọc barrette Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 6 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Máy đào cọc barrette Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 7 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Hydraulic grab Cable-operated grab Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 8 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Hydrofraise Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 9 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE b. Chuẩn bị hố đào - Để đảm bảo cho gầu đào đúng vị trí và xuống thẳng, cần phải làm như sau: i) Đào bằng tay một hố có tiết diện đúng bằng kích thước thiết kế của tiết diện cọc barét và sâu khoảng 0,80 ÷ 1,00m. ii) Đặt vào hố đào nói trên một khung cữ bằng thép chế tạo sẵn (xem chi tiết trên hình 8.21). iii) Nếu không có khung cữ bằng sắt chế tạo sẵn, thì có thể đổ bằng bê tông hoặc xây bằng gạch tốt với xi măng mác cao. Sau khi đổ bê tông cọc xong thì bỏ khung cữ bằng sắt ở miệng hố ra hoặc đập bỏ phần bê tông hoặc gạch xây cữ định hướng này đi (lớp bê tông dày khoảng 14cm, hoặc lớp gạch dày khoảng 20cm). Cần chú ý thêm rằng để đảm bảo đào hố đúng kĩ thuật, thì phải có công nhân điều khiển thiết bị thành thạo và tay nghề cao. c. Chế tạo dung dịch Bentonite (bùn khoan) Dung dịch Bentonite để giữ cho thành hố đào của cọc Barrette không bị sạt lở. i) Tính chất dung dịch Bentonite mới (trước khi dùng) Bentonite bột được chế tạo sẵn trong nhà máy, thường đóng thành từng bao 50 kg (giống như bao xi măng). Hiện nay nước ta phải nhập Bentonite từ nước ngoài, chủ yếu từ Đức. Tuỳ theo yêu cầu kĩ thuật khoan, đào và tính chất địa tầng, mà hoà tan từ 20 ÷ 50kg bột Bentonite vào 1m3 nước. Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 10 [...]... T8/2009 24 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Có thể tham khảo tài liệu sau đây của Viện khoa học - Công nghệ giao thông vận tải 6 Số lượng cọc barrette cần kiểm tra: Căn cứ TCXD 206 : 1998 "Cọc khoan nhồi - Yêu cầu về chất lượng thi công" có thể thực hiện như sau: - Số cọc cần đặt ống siêu âm là 50% - Số cọc cần kiểm tra ngẫu nhiên là 25% 2.4 Các sự cố đã xảy ra khi thi công cọc Barrette và ảnh... về lĩnh vực công trình ngầm: Như Mỹ, Pháp và Nhật Bản - Nhà nước hỗ trợ các công ty tiếp cận với công nghệ mới về công trình ngầm để thi công được các công trình có điều kiện địa chất phức tạp trong nước và nước ngoài Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 27 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE LIỆU THAM KHẢO 1 Nguyễn Anh Dũng (1995) Thi công hố đào sâu, tuyển tập khoa học công nghệ NTC 95... 19 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE • Bê tông ở cọc đã đổ xong > 8 giờ (vì sau 8 giờ thì bê tông cọc mới đủ độ cứng cần thi t) - Chiều cao giới hạn để cắt đầu cọc (đoạn bê tông xấu để lòi cốt thép cấu tạo vào đài cọc) tính từ giữa mặt phẳng đài cọc theo lí thuyết và đài cọc lúc kết thúc là: • 0,3 (Z + 1)m, khi cao độ lí thuyết của mặt phẳng đài cọc nằm ở chiều sâu Z (m) dưới mặt sàn công tác nhỏ... lượng của cọc Barrette: - Về chất lượng bê tông cọc Barrette - Về sức chịu tải tính toán của cọc không được như mong muốn - Về hiệu quả thi công cọc Barrette không kinh tế Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 26 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE CHƯƠNG 3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Những kết luận Để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong xây dựng cọc Barrette phải lưu ý đảm bảo các quá trình sau... kiểm tra siêu âm truyền qua 1 Nguyên lí cấu tạo thi t bị Thi t bị kiểm tra chất lượng bê tông cọc nhồi, cọc barrette, tường trong đất, v.v… theo phương pháp siêu âm truyền qua có sơ đồ cấu tạo như trong hình sau: Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 21 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Bộ thi t bị kiểm tra chất lượng bê tông cọc nhồi, cọc barrette và tường trong đất bằng siêu âm truyền... NTC 95 2 Luận án Tiến sĩ Đỗ Đình Đức (2002) Thi công hố đào cho tầng hầm nhà cao tầng trong đô thị Việt Nam 3 PGS.TS Nguyễn Bá Kế (1997) Thi công cọc khoan nhồi NXB Xây Dựng 4 PGS Lê Kiều (1997) Những đặc trưng công nghệ thi công cọc nhồi và tường trong đất Báo cáo tại Hội thảo Quốc tế Nhà cao tầng ở Việt Nam 5 TS Nguyễn Thế Phùng (1998) Công nghệ thi công công trình ngầm bằng phương pháp tường trong... sẵn, từ đầu cọc đến chân cọc (mũi cọc) - Ghi sự biến thi n biên độ của tín hiệu thu được (trong catalô của máy ghi rõ cách điều khiển thi t bị) Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 23 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Quá trình đo siêu âm và hiển thị kết quả như một thí dụ ở hình 8.34 Nhờ sóng siêu âm truyền qua mà thi t bị có thể ghi lại ngay tình hình truyền sóng qua bê tông của cọc và các... sai số trong khoảng 1% so với chiều sâu hố đào Quy trình đào hố Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 14 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Quy trình thi công cọc Barrette 2.2.2 Chế tạo lồng cốt thép và thả vào lòng hố đào cho cọc Barrette Chế tạo lồng cốt thép theo đúng thi t kế Sai số cho phép về kích thước hình học của lồng cốt thép như sau: - Cự li giữa các cốt thép chủ: ± 1mm - Cự li... phẳng đầu cọc nằm ở chiều sâu dưới mặt sàn công tác, lớn hơn 5m Chiều cao tối thi u để cắt đầu cọc được xác định bởi người thi công, sao cho bê tông ở đầu cọc thực tế là tốt - Khi đào hố thi công cọc và lúc đổ bê tông cọc phải chú ý không được thực hiện khi trong chiều sâu của cọc có dòng nước ngầm đang chảy, vì nó sẽ làm sụt lở thành hố và hỏng bê tông Trong trường hợp này phải báo cho tư vấn thi t kế... thân cọc một cách tương đối chính xác Học Viên: Lưu Ngọc Phước – Lớp ĐKT T8/2009 20 ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC BARRETTE Sau đây là hai hình ảnh thí nghiệm thực tế; qua kiểm tra bằng siêu âm, người ta phát hiện được cọc barét bị hỏng nghiêm trọng, rồi quyết định đào ra để xem hình sau: Một đoạn cọc barrette bị mất lớp bê Một đoạn cọc barrette bị đứt khúc tông bảo vệ và thủng nhiều chỗ 2.3.1 Thi t . dung dịch Bentonite (bùn khoan) mới, tốt vào đầy hố đào. Mặt khác, mức cao của dung dịch Bentonite trong hố đào bao giờ cũng cao hơn mực nước ngầm ngoài hố đào tối thiểu là 2m. Dung dịch Bentonite. (trước khi dùng) Bentonite bột được chế tạo sẵn trong nhà máy, thường đóng thành từng bao 50 kg (giống như bao xi măng). Hiện nay nước ta phải nhập Bentonite từ nước ngoài, chủ yếu từ Đức. Tuỳ. sau: Quá trình thực hiện như sau: Chế tạo dung dịch Bentonite mới gồm - Các bao Bentonite bột được chứa trong kho (bao) hoặc trong silô (bột). - Chế tạo dung dịch Bentonite: + Có thể dùng phễu