Đồ án thi công bê tông cốt thép

Qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi bằng phơng pháp gầu xoắn trong dung dịch Bentônite có sử dụng ống vách.. Cấp dung dịchKiểm tra dung dịch Hoàn thành Sạch Bẩn Xử lý Công tác cố

PhÇn thi c«ng

(45%)Gi¸o viªn híng dÉn: Lª ThÕ Th¸i Sinh viªn thùc hiÖn : §ç Ngäc Tó - 43X4

Nhiệm vụ thiết kế:

1 Kỹ thuật và công nghệ thi công

Biện pháp thi công phần ngầm

- Cọc khoan nhồi và các biện pháp kiểm tra chất ợng cọc

l Đào đất và phá đàu cọc

- Bêtông đài giằng móng (ván khuôn, cốt thép,bêtông)

* Cọc nhồi, đờng kính 0.8m, chiều dài cọc 31,75m.

- Đờng giao thông nội bộ cũng đợc bố trí phù hợp, thuậntiện thi công

- Công tác định vị công trờng: Tất cả các trục chính,cao độ đều đợc truyền dẫn đầy đủ trên mặt bằng côngtrờng Trong công tác này nên bố trí các mốc chuẩn ở xacông trờng 1 khoảng cách ngoài ảnh hởng của công trờnggây nên

+ Nghiên cứu kỹ các bản vẽ thiết kế, tài liệu địa chấtcông trình và các yêu cầu kỹ thuật chung cho cọc khoannhồi, mọi yêu cầu kỹ thuật riêng của ngời thiết kế

+ Lập phơng án kỹ thuật thi công, lựa chọn tổ hợp thicông thích hợp

+ Lập phơng án tổ chức thi công, cân đối giữa tiến

độ, tổ hợp thiết kế nhân lực và giải pháp mặt bằng

+ Nghiên cứu mặt bằng thi công: Coi mặt bằng thi công

có phần tĩnh, phần động theo thời gian gồm thứ tự thicông cọc, đờng di chuyển máy đào, đờng cấp và thu hồi

dung dịch Bentonite, đờng vận chuyển bêtông và thép

đến cọc, đờng vận chuyển phế liệu ra khỏi công trờng, ờng thoát nớc kể cả khi gặp ma lớn và các yêu cầu khác củathiết kế mặt bằng nh nhà làm việc, nhà để xe, kho bãi,khu gia công

đ-+ Kiểm tra việc cung cấp điện nớc cho công trờng

+ Kiểm tra khả năng cung cấp thiết bị vật t, chất lợngvật t

+ Xem xét khả năng gây ảnh hởng đến khu vực vàcông trờng lân cận về tiếng ồn, bụi, vệ sinh công cộng,giao thông

bêtông Chọn thành phẩm cấp phối bêtông và các phụ gia

tr-ớc khi đổ hàng loạt

-Tại công trờng mỗi xe bêtông thơng phẩm đều phải

đ-ợc kiểm tra về chất lợng sơ bộ, thời điểm bắt đầu trộn vàthời gian khi đổ xong bêtông, độ sụt nón cụt Mỗi cọc phảilấy 3 tổ hợp mẫu để kiểm tra cờng độ Phải có kết quảkiểm tra cờng độ của 1 phòng thí nghiệm đầy đủ t cáchpháp nhân và độc lập

2.1.2.Thiết bị sử dụng cho công tác bêtông.

- Bêtông thơng phẩm chở đến bằng xe chuyên dụng

- ống dẫn bêtông từ phễu đổ xuống độ sâu yêu cầu

- Phễu hứng bêtông từ xe đổ nối với ống dẫn

- Giá đỡ ống và phễu

2.2 Cốt thép:

- Cốt thép đợc sử dụng đúng chủng loại, mẫu mã đợc qui

định trong thiết kế đã đợc phê duyệt, cốt thép phải có đủchứng chỉ của nhà sản xuất, kết quả thí nghiệm của mộtphòng thí nghiệm độc lập có đầy đủ t cách pháp nhâncho từng lô trớc khi đa vào sử dụng

- Cốt thép đợc gia công, buộc dựng thành lồng đợc vậnchuyển và đặt lên giá gần với vị trí lắp đặt để thuận lợicho việc thi công sau này

- Chiều dài mối nối buộc  45d (d- đờng kính thépcọc), thép buộc có đờng kính  3,2(mm)

- Mối buộc thép đai dùng mối nối hàn điện một bên,chiều dài đờng hàn  15d Thép đai gia cờng đợc hàn vớithép chịu lực

- Cự li mép - mép giữa các cốt chủ phải lớn hơn 3 lần ờng kính hạt cốt liệu thô của bêtông

đ Đai tăng cờng nên đặt ở mép ngoài cốt chủ, cốt chủkhông có uốn móc, móc làm theo yêu cầu công nghệ thicông không đợc thò vào bên trong làm ảnh hởng đến hoạt

- Theo TCXD 206 - 1998 sai số cho phép chế tạo lồng cốtthép:

(mm)

Cự li giữa các cốt chủ

Cự li cốt đai hoặc

lo xo

Đờng kính lồng cốt thép

10

20

10

50

+ Dung dịch quá đặc, hàm lợng cát nhiều dẫn đếnkhó đổ bêtông, tắc ống đổ, lợng cát lớn lắng ở mũi cọc sẽlàm giảm sức chịu tải của cọc.

- Tác dụng của dung dịch Bentônite

+ Làm cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịchchui sâu vào các khe cát, khe nứt, quyện với cát rời đẽ sụp lở

để giữ cho cát và các vật thể vụn không bị rơi và tạothành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố giữ chonớc không thấm vào vách

+ Tạo môi trờng nặng nâng những đất đá, vụnkhoan, cát vụn nổi lên mặt trên để trào hoặc hút khỏi hốkhoan

+ Làm chậm lại việc lắng cặn xuống của các hạt cát, ởtrạng thái hạt nhỏ huyền phù nhằm dễ xử lý lắng cặn

-Với việc sử dụng vữa sét Bentônite, thành hố khoan đợc ổn

định nhờ 2 yếu tố sau:

+ Dung dịch Bentônite tác dụng lên thành hố khoanmột giá trị áp lực thuỷ tĩnh tăng dần theo chiều sâu

+ Các hạt nhũ sét sẽ bám vào thành hố khoan xâmnhập vào các lỗ rỗng trên vách hố tạo thành một lóp màngmỏng không thấm nớc và bền

- Vì vậy việc chuẩn bị sắn đủ dung dịch Bentônite cóchất lợng tốt giữ vai trò quan trọng trong quá trình thi công

và chất lợng cọc nhồi

2.3.1.Các đặc tính kỹ thuật của dung dịch.

Chỉ tiêu Giá trị yêu cầu Phơng pháp kiểm tra

Khối lợngriêng

Độ nhớt Mah

Hàm lợngcát

Phơng pháp phễu 500/500cc

Phơng pháp đong cốcDụng cụ đo lợng mấtnớc

Lực kế cắt tĩnhGiấy thử

2.3.2.Qui trình trộn dung dịch Bentônite.

- Đổ 80% lợng nớc theo tính toán vào bể trộn

- Đổ từ từ lợng bột Bentônite theo thiết kế

- Đổ từ từ lợng phụ gia nếu có

- Trộn tiếp từ 15-20'

- Đổ nốt 20% lợng nớc còn lại và trộn trong 10'

- Chuyển dung dịch Bentônite đã trộn sang thùng chứasẵn sàng cấp cho hố khoan hoặc trộn với dung dịchBentônite thu hồi đã lọc lại qua máy sàng cát để cấp cho hốkhoan

Trạm trộn dung dịch khoan tại công trờng gồm:

+ Một số thiết bị vệ sinh đảm bảo việc tách các cặnlớn bằng sàng và cát bằng cyclon ly tâm

2.3.3 Một số chú ý khi sử dụng Bentônite thi công cọc khoan nhồi.

- Liều lợng pha trộn từ 30  50 kg Bentônite/m3, tuỳ theochất lợng nớc

- Nớc sử dụng: nớc sạch, nớc máy

- Chất bổ sung để điều chỉnh độ pH: NaHCO3 hoặc

t-ơng tự

- Tuỳ theo trờng hợp cụ thể để đạt các chỉ tiêu mà qui

định đề ra có thể dùng một số chất phụ gia nh: Na2CO3

hoặc NaF

- Trong thời gian thi công, bề mặt dung dịch trong lỗ cọcphải cao hơn mực nớc ngầm từ 1,0m trở lên, khi có ảnh hởngcủa mực nớc ngầm lên xuống thì mặt dung dịch phải caohơn mực nớc ngầm 1,5m

- Trớc khi đổ bêtông, khối lợng riêng của dung dịch trongkhoảng từ 500mm kể từ đáy lỗ phải nhỏ hơn 1,25; hàm lợngcát  8%; độ nhớt  28s để dễ bị đẩy lên mặt đất

- Khối lợng riêng, độ nhớt chọn phải phù hợp với điều kiện

địa chất công trình và phơng pháp sử dụng dung dich

- Ngoài dung dịch Bentônite có thể dùng chất CMC, dungdịch tổng hợp, dung dịch nớc muối tuỳ thuộc vào điềukiện địa chất công trình

II Qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi bằng phơng pháp gầu xoắn trong dung dịch Bentônite có

sử dụng ống vách.

Qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi đợc thể hiệntrình tự công việc theo sơ đồ:

Cấp dung dịch

Kiểm

tra dung

dịch

Hoàn thành

Sạch

Bẩn

Xử lý Công tác cốt

thép

Lắp đặt cốt thép

Gia công cốt thép

Đổ bêtôngRút ống vách

Kiểm tra chất l

ợngKết thúc

Sơ đồ quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi

mốc giới công trình Các mốc này phải đợc cơ quan có thẩmquyền kiểm tra chấp nhận.

- Từ mặt bằng định vị móng cọc, lập hệ thống định

vị và lới khống chế cho công trình theo hệ tọa độ X,Y Cáclới này đợc chuyển dời và cố định vào các công trình lâncận hoặc hợp thành các mốc định vị Các mốc này đợc ràochắn và bảo vệ cẩn thận và liên tục kiểm tra đề phòng xêdịch do va chạm và lún gây ra

- Hố khoan và tim cọc đợc định vị trớc khi đặt ốngchống rồi giữ hai mốc kiểm tra vuông góc nhau và cùng cáchtim cọc một khoảng bằng nhau

đờng kính Khoan sẵn một lỗ đến độ sâu của ống vách,

sử dụng cần cẩu để mở rộng đờng kính, khoan sẵn một lỗ

đến độ sâu của ống vách, sử dụng cần cẩu hoặc máy

đào đa ống vách vào vị trí, hạ xuống đáy công trình cần

thiết Sau khi đặt xong ống vách phải chèn chặt ống váchbằng đất sét và nêm không cho ống vách dịch chuyểntrong quá trình khoan.

3 Khoan tạo lỗ.

- Do dung dịch Bentônite có tầm quan trọng đặc biệt

đối với hố khoan nên trớc khi khoan phải kiểm tra chất lợngdung dịch Bentônite, đờng thu hồi, máy bơm bùn, máy lọc

và các máy dự phòng, đặt thêm ống bao để tăng cao trình

và áp lực của dung dịch nếu cần thiết Kiểm tra các thiết

bị khoan, dây cáp, gầu đào để công việc đợc liên tụctránh các sự cố xảy ra trong khi khoan

- Điều chỉnh độ nằm ngang của máy khoan và độthẳng đứng của cần khoan Xác định toạ độ của gầukhoan trên bàn điều khiển của máy khoan để thao tác đợcnhanh chóng và chính xác

- Cần khoan có tên là Kelly Bar có chế tạo đặc biệtdạng angten gồm 3 ống lồng vào nhau và truyền đợcchuyển động xoay, ống trong cùng gắn với gầu khoan, ốngngoài cùng gắn với động cơ xoay của máy khoan có tốc độquay từ 20  30 vòng/phút Công suất khoan có thể đạt đợc

từ 8-15m3/h Khi gầu khoan đầy đất, gầu sẽ đợc kéo lên từ

từ (0,3- 0,5m/s) Với tốc độ này đảm bảo không gây rahiệu ứng Pistông làm sập thành hố khoan

- Khi khoan quá chiều sâu ống vách, thành hố khoan sẽ

do máy Bentônite giữ Do vậy phải cung cấp đủ dung dịchBentônite tạo thành áp lực giữ cho thành hố khoan không bịsập Cao trình dung dịch phải cao hơn mực nớc ngoài ítnhất 1-2m

- Khi khoan có thể xác định sơ bộ chiều sâu hố khoanqua cuộn cáp hoặc chiều dài cần khoan Để xác địnhchính xác dùng một quả dọi có đờng kính khoảng 5cm buộcvào đầu thớc dây thả xuống đáy để đo và kiểm tra chiềusâu hố khoan và cao trình bêtông trong quá trình đổ.Trong suốt quá trình đào phải kiểm tra độ thẳng đứng

của cọc thông qua cần khoan phải đảm bảo cọc có độnghiêng không quá 1%.

- Trong khoan do cấu tạo nền đất khác nhau và có thểgặp dị vật nên đòi hỏi ngời chỉ huy đội khoan phải cónhiều kinh nghiệm để xử lý kịp thời với một số công cụ

đặc biệt:

+ Đất cát, sỏi trơn nên dùng gầu thùng

+ Đât sét rắn nên dùng gầu khoan guồng xoắn ruộtgà

+ Đá non, đá cố kết dùng mũi phá, khoan đá kết hợp

4 Xác nhận độ sâu hố khoan.

- Trong khi thiết kế, ngời thiết kế căn cứ vào một vài hốkhoan khảo sát để giả thiết và tính toán độ sâu trungbình cần thiết của cọc nhồi Trong thực tế do mặt cắt

địa chất có thể không bằng phẳng giữa các mũi khoan nênkhông nhất thiết phải khoan đúng đến một độ sâu thiết

kế nào đó Trong thực tế ngời thiết kế quy định địa tầng

đặt đáy cọc và khi khoan phải ngập vào lớp đất đáy cọc ítnhất 1 lần đờng kính cọc Để xác định chính xác điểmdừng này khi khoan ngời ta lấy mẫu cho từng gầu khoan.Ngời giám sát hiện trờng xác nhận đã đạt chiều sâu yêucầu, ghi chép đầy đủ kể cả chụp ảnh t liệu báo cáo chotừng khoan, sử dụng gầu làm sạch để vét sạch đất đá rơitrong đáy hố khoan và chuyển sang công đoạn khác

5 Hạ cốt thép.

- Cốt thép đợc buộc sẵn thành từng lồng, vận chuyển

và đặt lên giá gần hố khoan Sau khi kiểm tra đáy hốkhoan nếu lớp bùn, cát lắng dới đáy hố khoan không quá10cm thì có thể tiến hành lắp cốt thép

- Cốt thép đợc hạ xuống hố khoan theo từng lồng một,treo tạm thời lên miệng ống vách bằng cách ngáng qua các

đai gia cờng buộc sẵn, cách đầu trên của lồng khoảng1,5m

- Dùng cần cẩu đa lồng tiếp theo nối với lồng dới và tiếptục hạ xuống đến khi xong Cốt thép đợc cố định vào

miệng ống vách qua 4 quang treo vào miệng ống vách ờng hợp cốt thép đặt không hết chiều sâu cọc cần chốnglực đẩy nổi cốt thép khi đổ bêtông bằng cách hàn 3 thanhthép hình I 0120 vào vách ống để cố định lồng thép Để

Tr-đảm bảo lớp bảo vệ cốt thép dọc là 10cm cần hàn điểmthêm đai bằng thép lập là ra ngoài lồng thép hoặc các con

- Có hai cách nối hiện nay là nối bằng ren và nối bằngcáp Nối bằng cáp thờng nhanh và thuận lợi hơn Chỗ nối ốnggioăng cao su để ngăn dung dịch Bentônite thâm nhậpvào bêtông trong đổ, đợc bôi mỡ để cho việc tháo lắp dễdàng

- ống đổ bêtông đợc lắp dần từng ống từ dới lên Để cóthể lắp đợc ống ngời ta sử dụng một hệ giá đỡ đặc biệt cócấu tạo nh một thang thép đặt qua miệng ống vách Trênthang có 2 nửa vành khuyên có bản lề Khi hai nửa vànhkhuyên sập xuống tạo thành hình côn ôm khít thành ống

đổ, miệng ống đổ có đờng kính to hơn bị giữ lại trên 2nửa vành khuyên đó và nh vậy ống đổ bêtông đợc treo vàomiệng ống vách qua giá đặc biệt này Đáy dới của ống đổ

đợc đặt cách đáy hố khoan 20cm để tránh bị tắc ống do

đất đá dới đáy hố khoan nút lại

7 Xử lý cặn lắng dới đáy hố khoan.

- Trong công nghệ khoan ớt, các hạt mịn lơ lửng trongdung dịch Bentônite lắng xuống tạo thành một lớp bùn đất

ảnh hởng lớn tới khả năng chịu lực của mũi cọc Sau khi lắpống đổ bêtông xong, ta đo lại chiều sâu đáy hố khoan 1

lần nữa nếu lớp lắng lớn hơn 10cm thì phải tiến hành xử lýcặn lắng.

- Phơng pháp thổi rửa bằng khí nén: Dùng ống đổbêtông làm ống xử lý cặn Sau khi lắp xong ống đổ bêtôngngời ta lắp đầu thổi rửa lên đầu trên của ống đổ, đầuthổi rửa có 2 cửa, 1 cửa đợc nối với ống dẫn 150 để thu hồidung dịch Bentônite và bùn đất từ đáy hố khoan về thiết

bị thu hồi dung dịch Một cửa khác đợc thả ống khí nén

45 ống này dài khoảng 80% chiều dài cọc Khi bắt đầuthổi rửa khí nén đợc thổi qua đờng ống 45 nằm trongống đổ bêtông với áp lực khoảng 7kg/cm2, áp lực này đợcgiữ liên tục Khí nén ra khỏi ống 45 thoát lên trên ống đổtạo thành một áp lực hút ở đáy ống đổ đa dung dịchBentônite lẫn bùn đất lắng theo ống đổ bêtông đến máylọc dung dịch Quá trình thổi rửa kéo dài 20-30s, dungdịch Bentônite phải liên tục đợc cấp bù trong quá trình thổirửa Sau đó thả dây dọi đo độ sâu, nếu độ sâu đáy hốkhoan đợc đảm bảo (lắng 10cm) thì chỉ cần kiểm tradung dịch Bentônite lấy ra từ đáy hố khoan

Yêu cầu:

=1,04  1,2g/cm3 (tỷ trọng)

=20s  30s (Độ nhớt)pH=9  12 (Độ pH)

8 Đổ bêtông.

Sau khi kết thúc thổi rửa hố khoan cần tiến hành đổbêtông ngay vì khi để lâu bùn cát sẽ tiếp tục lắng ảnh h-ởng đến chất lợng của cọc, do vậy công việc chuẩn bịbêtông, cần cẩu, phễu đổ phải hết sức nhịp nhàng Bêtôngthơng phẩm để dùng để đổ cọc phải có độ sụt 18  2cm.Bêtông khô quá hoặc nhão quá đều gây ra tắc ống khi đổbêtông Bêtông đổ cọc nhồi đổ qua phễu xe bêtông, khi

đổ những xe bêtông cuối cùng áp lực đổ bêtông không cònlớn nữa nên việc đổ bêtông khó khăn hơn, phải nhồi ống

đổ nhiều lần và dễ tắc ống đổ bêtông

- Đổ bêtông cọc nhồi là đổ bêtông dới nớc, trong dungdịch Bentônite bằng phơng pháp rút ống Trớc khi đổbêtông ngời ta đặt một nút bấc (hoặc quả cầu xốp) vàoống để ngăn cách dung dịch Bentônite và dung dịchbêtông trong ống đổ Sau đó nút bấc sẽ nổi lên mặt trênmiệng cọc và đợc thu hồi

- đổ bêtông vào đầy phễu, cắt sợi dây théo treo nút,bêtông đẩy nút bấc xuống và tràn vào đáy hố khoan Mẻ

đầu tiên theo nút chảy ra ngoài nhờ nâng ống cách đáy20cm

- Từ từ hạ ống dẫn cho ngập trong bêtông, nhng vấn phải

đảm bảo tốc độ di chuyển của bêtông trong ống (Tốc độnày thờng chậm để bêtông khỏi bị phân tầng v 120mm/s)

- Trong quá trình đổ bêtông, ống đổ bêtông đợc rútdần lên từng đoạn sao cho ống luôn ngập trong vữabêtông tối thiểu 2m Công việc này phải đợc theo dõi sátsao vì nếu sai xót lập tức cọc sẽ bị hỏng vì đứt, bêtôngtrong cọc sẽ không liên tục Quá trình đổ bêtông cọc phảiliên tục

- Tốc độ cung cấp bêtông ở phễu cũng phải đợc giữ

điều độ, phù hợp với vận tốc di chuyển trong ống Không

nhanh quá gây tràn ra ngoài, chậm quá cũng gây nhiềuhậu quả xấu dòng bêtông sẽ bị gián đoạn.

- Thời gian đổ bêtông cọc chỉ nên khống chế trong 4hvì mẻ bêtông đầu tiên sẽ bị đẩy nổi lên trên cùng nên cần

có phụ gia để kéo dài ninh kết để đảm bảo cho nókhông bị ninh kết trớc khi kết thúc hoàn toàn việc đổbêtông cọc Để đảm bảo dị vật không rơi vào làm tắcống đổ nên hàn một lới thép 100x100 để bêtông trớc khi

đổ phải đi qua lới này

- Để kết thúc quá trình đổ bêtông phải xác định đợccao trình cuối cùng của bêtông Phải tính toán và xác

định đợc cao trình thật của bêtông chất lợng tốt vì phầntrên cùng thờng lẫn đất đá Phải tính toán đến việc khirút ống vách bêtông bị tụt xuống do đờng kính ốngkhoan lớn hơn ống vách Nếu bêtông cọc cuối cùng thấphơn thiết kế việc nối cọc gặp nhiều khó khăn và tốnkém, ngợc lại nếu cao quá phải đập nhiều đầu cọc cũngtốn kém

III Kiểm tra chất lợng cọc khoan nhồi.

1 Nguyên nhân gây khuyết tật trên cọc.

Do cọc khoan nhồi đợc thi công trong điều kiện khókhăn nên mặc dù công nghệ thi công cọc ngày càng đợchoàn chỉnh nhng khả năng cọc bị khuyết tật vẫn khá cao.Ngời ta đã tổng hợp và phân tích hàng loạt nguyên nhângây h hỏng cọc trong đó có các nguyên nhân chủ yếu sau:

+ Sập vách trong quá trình khoan làm cho tiết diệncọc bị thu nhỏ nhng ngay dới đó tiết diện cọc đợc mở rộng

Kết quả nghiên cứu cho thấy nguyên nhân gây h hỏngcọc khoan nhồi khá đa dạng, phần lớn các loại khuyết tật docông nghệ thi công không thích hợp gây ra Để hạn chế cáckhuyết tật này cần thực hiện kiểm tra chặt chẽ toàn bộ cáccông đoạn thi công cọc

2 Kiểm tra chất lợng cọc trong quá trình thi công.

Với công nghệ thi công thích hợp và quy trình kiểm trachất lợng chặt chẽ, khả năng h hỏng của cọc có thể đợcgiảm đến mức tối thiểu Tại hiện trờng cần kiểm tra cácyếu tố sau:

a) Kiểm tra dung dịch Bentonite.

Mục đích chủ yếu của việc kiểm tra dung dịchBentonite là đảm bảo cho thành hố khoan không bị sậptrong quá trình khoan cũng nh trong khi đổ bêtông và đểkiểm tra việc thổi rửa đáy hố khoan trớc khi đổ bêtông

Các thông số chủ yếu của dung dịch Bentonite thờng

đợc khống chế nh sau:

+ Hàm lợng cát: < 5%

+ Dung trọng: 1,01 – 1,05+ Độ nhớt: 35 sec

+ Độ pH: 9,5 – 12

b) Kiểm tra kích thớc hố khoan.

Sau khi thổi rửa đáy hố khoan bằng dung dịchBentonite cần kiểm tra các thông số sau đây của đáy hốkhoan:

+ Đo chiều sâu: Đáy hố khoan đợc coi là sạch nếuchiều sâu sau khi thổi rửa bằng chiều sâu khoan (xác

định bằng cách đo độ sâu cần khoan đã đạt tới trong quátrình thi công hoặc bằng các thiết bị khác)

+ Sử dụng một số thiết bị xuyên đơn giản đánh giásức kháng xuyên của đất dới đáy hố

+ Đo đờng kính và độ thẳng đứng của hố khoan.+ Trạng thái thành lỗ khoan

c) Kiểm tra bêtông trớc khi đổ.

Bêtông sử dụng trong thi công cọc khoan nhồi thờngphải kiểm tra các thông số sau:

+ Độ sụt (cho từng xe đổ): 15 cm

+ Cờng độ sau 28 ngày (ép mẫu, bằng súng bật nấy

đối với bêtông ở đầu cọc hoặc siêu âm): 200 kg / cm2

+ Cốt liệu thô trong bêtông: không lớn hơn cỡ hạt theoyêu cầu của công nghệ

+ Mức hỗn hợp bêtông trong hố khoan

+ Độ sâu ngập ống dẫn bêtông trong hỗn hợp bêtông+ Khối lợng bêtông đã đổ trong lỗ cọc

Bêtông đem thử cờng độ phải từ xe trộn và từ bêtôngthân cọc

d) Ghi chép trong quá trình thi công.

Trong quá trình thi công cần ghi chép thời gian bắt

đầu, thời gian kết thúc và các sự cố xảy ra trong quá trìnhthực hiện các công việc sau:

+ Đặt ống chống

+ Bơm dung dịch Bentonite

3 Kiểm tra chất lợng cọc sau khi thi công.

Sau khi đổ bêtông, việc kiểm tra chất lợng cọc cần

đ-ợc tiến hành nhằm đánh giá chất lợng bêtông cọc tại hiện ờng, phát hiện các khuyết tật và xử lí các cọc bị h hỏng

tr-Có một số phơng pháp kiểm tra nh sau:

so với cờng độ thiết kế Để đảm bảo bề mặt đầu cọc cóthể tiếp cận đợc thì bên trên đầu cọc phải sạch, không cómảnh vụn bêtông, đất hoặc các vật liệu khác do thi cônggây ra

b) Phơng thức thí nghiệm.

Phơng pháp thí nghiệm cọc PIT dựa trên nguyêm lí đoghi vận tốc sóng ứng suất lan truyền trong cọc gây ra bởimột lực xung nhỏ bằng cách gõ búa lên đầu cọc Sóng ứngsuất phản hồi lại khi gặp thay đổi kích thớc cọc, hoặckhuyết tật trong bêtông hoặc chạm mũi cọc đợc thu lại qua

đầu đo gia tốc truyền vào bộ phận xử lí đa ra màn hình

hoặc in ra máy in Dựa vào tốc độ lan truyền sóng ứng suất

có thể xác định chính xác vị trí khuyết tật của cọc

c) Phạm vi áp dụng.

+ Dùng để xác định độ nguyên vẹn của các cọc đơnthẳng đứng hoặc bị nghiêng

+ Do va chạm tạo ra có năng lợng nhỏ nên thí nghiệmchỉ có hiệu quả đối với

những cọc có tỉ số L / D 30 (L : Chiều dài cọc; D : Đờngkính cọc)

+ Do đặc tính thu nhận các phnả xạ của sóng ứngsuất khi gặp chỗ thay đổi trở kháng của cọc, nếu cónhững chỗ thay đổi xảy ra ở những vị trí khác nhau tínhiệu thu nhận sẽ rất khó phân tích để có thể tách ra vị trí

và mức độ của từng khuyết tật Hơn nữa, các vị trí thay

đổi trở kháng có thể xảy ra từ từ, nên tín hiệu phản xạ sẽrất phức tạp hơn rất nhiều, khó phân tích một cách rõ ràngkhuyết tật Vì vậy, trên thực tế phơng pháp thử động biếndạng nhỏ thờng cho kết quả tơng đối chính xác về vị trí

và mức độ khuyết tật lần đầu tiên từ đầu cọc

d) Thiết bị.

+ Thiết bị tạo lực va chạm: Phải tạo ra một xung lực vachạm có độ dài nhỏ hơn 1ms và không gây ra bất cứ hhỏng cục bộ nào của cọc khi va chạm Thờng dùng búa có

đầu là chất dẻo cứng > Trọng lợng búa phụ thuộc chiều dài

và kích thớc hình học của cọc Va chạm phải đặt theo trụccọc

+ Thiết bị thu nhận số liệu

+ Thiết bị truyền tín hiệu

+ Thiết bị ghi, xử lí và trình diễn số liệu

e) Quy trình thí nghiệm.

+ Đầu cọc đợc làm sạch hoặc đập đến lớp bêtông rắnchắc

+ Gắn đầu đo gia tốc nối với bộ xử lí

+ Dùng búa gõ lên đầu cọc

+ Đo sóng ứng suất phản hồi để in ra hoặc ghi vào đĩa về

xử lí trong phòng

5 Thí nghiệm kiểm tra chất lợng cọc bằng phơng pháp siêu âm.

a) Thiết bị

+ Một đầu đo phát sóng dao động đàn hồi (xung siêu

âm) với cáp dẫn và một bộ phận xung có tần số truyền sóng

= 20 - 100 Hz

+ Một đầu đo thu sóng có cáp dẫn

+ Một thiết bị điều khiển các cáp đợc nối với các đầu

đo cho phép tự động đo chiều sâu hạ đầu đo

+ Một số thiết bị điện tử để ghi nhận và điều chỉnhtín hiệu thu đợc

b) Phơng pháp bố trí các ống đo.

+ ống đo đợc bịt kín hai đầu và thả vào lỗ cọc cùng vớilồng thép, chúng đợc cố định vào khung lồng thép đểkhông bị dịch chuyển khi đổ bêtông

+ ống đặt sẵn có thể bằng kim loại hoặc chất dẻo

- Nhợc điểm:

Dính kết với bêtông không tốt, dễ bị vỡ hoặc mối nối

bị hở làm cho vữa ximăng lọt vào trong ống

Độ cứng nhỏ nên ống dễ bị cong vặn trong quá trình

đổ bêtông làm cản trở các đầu đo xuống đến đáyống hay rút lên khi đo

Khi bêtông đông cứng xung quanh ống nhựa dễ tạothành khe hở cản trở truyền sóng âm

Theo tiêu chuẩn của Anh và Mĩ:

Dùng ống nhựa sau khi đổ bêtông 15 ngày

Dùng ống kim loại sau khi đổ bêtông 45 ngày

+ Đờng kính trong của ống phụ thuộc đờng kính ngoài của

đầu đo để đảm bảo đầu đo di chuyển dễ dàng trongống nhng không đợc quá to làm ảnh hởng đến độ nguyênvẹn của bêtông cọc

+ Đầu đo có đờng kính ngoài = 25 - 35 mm nên đờngkính trong của ống không đợc nhỏ hơn 40 - 50 mm

+ Só lợng ống đo chôn sẵn phụ thuộc kích thớc cọc khoannhằm kiểm tra đợc nhiều nhất khối lợng bêtông trong khigóc quét của chùm tia siêu âm bị hạn chế

điều kiện thi công, điều kiện địa chất, thuỷ văn, tínhchất làm việc của cọc và tầm quan trọng của công trình.

Theo TCXD 206: 1998 thì số lợng cọc cần kiểm trakhông ít hơn 25% số lợng cọc thi công và có kết hợp với cácphơng pháp kiểm tra khác Đối với các móng có số lợng cọc ítnhng tầm quan trọng của móng đó đối với công trình là lớn

nh mố trụ trong các công trình cầu

nhịp lớn hoặc tháp cao thì cần

tăng tỉ lệ cọc kiểm tra lên cao hơn

d) Thời gian đợc phép kiểm tra siêu

âm sau khi đổ bêtông.

Theo TCVN: tốt nhất là sau khi

đổ bêtông 3-7 ngày tuỳ theo vật liệu

bêtông có dùng hay không dùng các

phụ gia tăng nhanh quá trình đông

cứng

e) Phơng pháp thí nghiệm.

Đầu phát và đầu thu nối máy

trung tâm đợc thả đều xuống lỗ đã

đợc đặt trớc trong thân cọc Sóng siêu âm đợc phát ra qua

đầu phát và đợc thu lại tại đầu thu sẽ truyền về máy trungtâm Tín hiệu đợc chuyển thành dạng số và lu vào trongmáy Bất cứ thay đổi nào của tín hiệu nhận đợc nh yếu đihoặc chậm sẽ đợc máy phân tích và chỉ ra khuyết tật củabêtông nh rỗ, giảm cờng độ do ximăng bị rửa trôi, rạn nứthoặc có vật lạ

f) Quy trình thí nghiệm.

+ Các ống dẫn (bằng nhựa hoặc bằng thép) có đờngkính 50 - 70 mm đợc đặt cùng cốt thép trớc khi đổ bêtông.Lòng ống phải trơn tru, không tắc, có độ thẳng cho phép

để đầu phát và đầu thu dịch chuyển dễ dàng Khi tiếnhành đo bằng 2 đầu trên 2 ống khác nhau phải luôn điềuchỉnh để đảm bảo 2 đầu đo đều nằm trên một mặtphẳng ngang của cọc Khi tiến hành đo bằng 2 đầu trong

cùng 1 ống phải luôn giữ cố định khoảng cách giữa hai

đầu đo

+ Đầu phát và đầu thu nối với máy chính thả đều vào

2 lỗ Sóng siêu âm đo đợc trong suốt hành trình sẽ đợc ghilại trong máy với trục y là chiều sâu cọc và trục x là tín hiệusóng

+ Tốc độ kéo dây lên lớn nhất không đợc vợt quá 20

m / s, nếu kéo nhanh quá biểu đồ hình dạng sóng sẽ khôngphản ánh đúng chất lợng môi trờng sóng siêu âm đi qua

+ Sau khi kết thúc ở hai lỗ đầu, đầu đo chuyển sang

lỗ thứ 3 trong khi đầu phát chuyển vào lỗ thứ 2 Cứ nh vậymột cọc sẽ đợc đo 3 lần

+ Số liệu ghi lại đợc trong quá trình đo sẽ đợc xử lítrong phòng

IV Tổ chức thi công cọc nhồi.

12  24

40  5136,80,017

b) Máy trộn Bentônite:

M¸y trén theo nguyªn lý khuÊy b»ng ¸p lùc níc do b¬m lyt©m.

-15ADung tÝch thïng

Chän cÇn trôc tù hµnh b¸nh xÝch MKG - 16; L=18,5m

1 M¸y khoan nhåi

Cọc khoan nhồi sau khi đổ bêtông, trên đầu cọc có lẫn tạpchất và bùn nên thờng phải đổ quá cao trình thiết kế 0,5 1m.

- Sau khi tiến hành công tác đất ta tiến hành công tácphá đầu cọc Trớc khi thực hiện công việc cần đo lại chínhxác cao độ đầu cọc, đảm bảo chiều dài đoạn cọc ngàmvào bêtông dài 15  20cm

- Trớc khi dùng máy nén khí và súng chuyên dụng đểphá bêtông, dùng máy cắt bêtông cắt vòng quanh chân cọctại vị trí cốt đầu cọc cần phá Làm nh vậy để đầu cọc khisau khi va đập sẽ bằng phẳng và phần bêtông phía dớikhông bị ảnh hởng trong quá trình phá Cốt thép phải đảmbảo ngàm vào đài khoảng 50cm

- Thiết bị dùng cho công tác phá bêtông đầu cọc:

+ Búa phá bêtông: TCB - 200

+ Máy cắt bêtông: HS - 350T

+ Ngoài ra ta cần dùng kết hợp với một số thiết bị thủcông nh búa tay, choòng, đục

Các thông số kỹ thuật của búa phá bêtông: phỏng thông

số kỷ thuật của máy cắt bêtông

Trọng lợng 21kg

Biện pháp tổ chức thi công cọc khoan nhồi:

- Trớc khi thi công cọc khoan nhồi cần tiến hành dọn dẹpmặt bằng sạch sẽ, thoáng đảm bảo yêu cầu thi công (2ngày, mỗi ngày 15 ngời)

- Tiến hành thi công cọc khoan nhồi theo trình tự hình

vẽ Sử dụng máy khoan nhồi KH 100-của Nhật Bản Ta lấynăng suất thi công cọc là 2 cọc/ngày Toàn bộ công trình có

76 cọc nên thời gian cần thiết cho công tác thi công cọckhoan nhồi là 38 ngày Số lợng công nhân cần thiết trongmột ngày là 30 ngời

- Sơ đồ mặt bằng bố trí các thiết bị thi công cọc khoannhồi nh hình vẽ (Đảm bảo 2 cọc thi công liền nhau cách 5.0,8 = 4m)

- Bêtông dùng cho cọc nhồi là bêtông thơng phẩm từ trạmtrộn vận chuyển đến bằng xe vận chuyển bêtông chuyêndụng (Mỗi xe 5,6m3 bêtông), mỗi cọc khoảng 4 xe

- Vì mặt bằng thi công cọc khoan nhồi thờng rất bẩn

mà đờng giao thông bên ngoài công trờng là đờng phố nêncần bố trí trạm rửa xe cho tất cả các xe ra khỏi công trờng(Xe chở bêtông) Công suất trạm rửa xe phải đảm bảo đểcác xe đổ bêtông không phải chờ nhau Ta bố trí trạm rửa

xe ở ngay sát cổng ra vào công trờng

- Trình tự thi công cọc nhồi từ xa đến gần (Tính từcổng ra vào công trờng) để đảm bảo xe chở đất, xe chởbêtông không bị vớng vào cọc đã thi công

b Phần thi công đất

I Thi công đất hố móng:

1 Các số liệu về đài, giằng.

- Cốt đáy đài ổ độ sâu - 2,0m so với mặt đất tự nhiên

- Cốt đáy giằng ở độ sâu - 1,2m so với mặt đất tự nhiên

Do đáy đài ở lớp đất xốp nên ta chọn mái dốc đào có: tg

Cốt đầu cọc nhô lên so với cao trình đáy đài là 0,75

Phần bê tông phá bỏ đi để chừa cốt thép ngàm vào đài

là 0,5m

2 Lựa chọn phơng án đào đất và tính toán khối lợng

đất đào.

a) Phơng án đào đất.

+ Phơng án1: Đào ao cho tới đáy hố móng (-2,0m) saukhi thi công đập đầu cọc, lắp ghép cốt thép, ván khuônmóng và đổ bêtông sẽ tiến hành lấp đất

+ Phơng án 2: Đào bằng máy đến tận cao trình đáy

hố giằng móng

(-1,2m) thành ao móng, sau đó mới đào phần hố móng cònlại bằn phơng pháp thủ công

So sánh hai phơng pháp trên ta đi đến chọn phơng

pháp 1 do dễ thi công đất, dễ bố trí máy thi công, số lao

động thủ công sử dụng ít, năng xuất cao

Đào máy tới cốt đáy giằng -2m sau đó sửa thủ công lại

b) Tính toán khối lợng đất đào.

- Khối lợng đất đào bằng máy (cho độ sâu -2m so vớicốt tự nhiên), đáy hố lấy rộng ra 0,5m

3 Chọn máy cho công tác đào đất.

a) Chọn máy đào đất.

Chọn máy đào gầu nghịch do có u điểm sau:

- Phù hợp với độ sâu hố đào không lớn, h< 5m

- Phù hợp cho việc di chuyển, không phải làm đờng tạm.Máy có thể đứng trên cao đào xuống và đổ đất trực tiếpvào ôtô không bi vớng

- Trong quá trình thi công sử dụng máy đào EO - 3323 vớicác thông số sau:

Trọng lợng(t)

EO-3323 0,63 7,75 16,5 4,5 4,7 14

- Năng suất máy đào:

N =

Trong đó: Kd= 0,95: Hệ số đầy gầu

Kt=1,15: Hệ số tơi của đất (Kt=1,1  1,4)

nck=3600/Tck; Tck = tck.kvt.Kquay

Kvt=1,1: Hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ

đất của máy (khi đổ trực tiếp lên thùng xe)

Kquay=1: Hệ số phụ thuộc vào góc quay (gócquay  = 90o)

Tck=16,5.1,1.1= 18,15(s) =>nCK = 3600/18,15 = 198,3 h-1

Ktg= 0,7: Hệ số sử dụng thời gian (Ktg= 0,7 0,8)

- Năng suất của một ca đào:

b) Chọn ô tô vận chuyển đất.

Chọn xe MAZ - 205 có V = 5,6 m3, vân tốc trung bình là 30km/h

Nơi đổ cách công trình 10 km, Lvc=10km

Thời gian một chuyến xe: t = tb+ 2x + td + tn

Trong đó: tb= 9 phút: Thời gian chờ đổ đất đầy thùng

Vậy ta bố trí 13 xe chở đất đi đổ

4 Kỹ thuật thi công đào đất.

- Thi công đào đất bằng máy đào EO - 3323

- Máy đào gầu nghịch có u điểm là đào đợc các hốmóng có độ sâu không lớn lắm

- Máy đứng ở trên mặt đất trong suốt thời gian làmviệc nên di chuyển máy và tổ chức vận chuyển dễ dàng.Không cần làm đờng xuống hố móng

- Tất cả lợng đất đào đợc đổ lên xe và vận chuyển rangoài

- Khi đổ đất lên xe, ôtô luôn chạy ở mép biên và chạysong song với máy đào để góc quay cần khoảng  900 Cầnchú ý đến các khoảng cách an toàn:

+ Khoảng cách từ mép ôtô đến mép máy đàokhoảng 2,5m

+ Khoảng cách t gầu đào đến thùng ôtô: 0,5 0,8m

+ Khoảng cách mép máy đào đến mép hố đào:

- Đào theo hớng từ xa lại gần

b) Thi công đào đát bằng thủ công

- Công cụ đào: Xẻng, mai, thuổng, sọt, quang gánh

- Đo đạc, đánh dáu các vị trí đào bằng vôi bột

- Do hố đào rộng nên tạo các bậc lên xuống cao 20 

30 cm để dễ lên xuống, tạo độ dốc về một phía để thoátnớc về hố thu, phòng khi ma to sẽ bơm thoát nớc

- Đào đúng kỹ thuật, đào đến đâu sửa đến đó

- Đào từ hớng xa lại gần chỗ đổ đất để dễ thi công

5 Tổ chức thi công đào đất.

a) Đào đất bằng máy.

- Thi công đào đất theo dây truyền, chia làm 3 phânkhu Khối lơng đất đào là 1725,5m3 và công nhân điềukiển máy lấy 6 ngời

- Sơ đồ di chuyển máy đào đất nh sau:

b) Đào đất thủ công.

- Thi công đào đất thủ công đợc tổ chức đào đấttheo khu, toàn bộ, khu vực cần đào đất thủ công đợc chiathành 2 khu.

- Để đảm bảo an toàn cho công tác đào đất, ta tổchức đào đất mỗi khu trong 2 ngày Cần tổ chức lao độngtốt và tuân thủ nghiêm ngặt mọi qui định an toàn đểnăng suất lao động cao mà an toàn trong thi công

- Đào theo thứ tự phân khu thi công dây truyền Cần

tổ chức đào thủ công thật tốt để tránh tai nạn lao động domáy móc gây ra cho công nhân

c thi công đài , giằng móng.

1 Chọn phơng pháp thi công đài, giằng móng.

- Bêtông dùng cho đài, giằng dự kiến dùng bêtông

th-ơng phẩm, vận chuyển đến công trờng bằng xe chuyêndụng, đổ bêtông bằng bơm bêtông (Vì khối lợng bêtông

đài, giằng lớn)

- Cốt thép ván khuôn đài, giằng đợc vận chuyển đến

vị trí lắp đặt bằng thủ công Đầm bêtông bằng đầm dùi.Tiến hành đổ bêtông theo đúng trình tự thiết kế trong sơ

đổ di chuyển máy và sơ đồ đổ bêtông trong bản vẽ Vớinhững giằng móng chiều cao nhỏ có thể đứng dới đất

đầm bêtông còn những đài có kích thớc lớn cần cấu tạo cầucông tác Cầu công tác đợc đặt lên trên 2 ghế kê 2 bên đàimóng

- Trình tự thi công đài giằng:

+ Tháo ván khuôn đài, giằng

2.Tính khối lợng phá bêtông đầu cọc và khối lợng đất lấp.

* Cốt đầu cọc nhô lên so với cao trình đáy đài là 0,75m.Phần bêtông phá bỏ đi để chừa cốt thép ngàm vào đài

3 Thiết kế ván khuôn đài, giằng.

- Thanh nẹp ngang có kích thớc 30x50mm, thanh chống

đứng có kích thớc 100x80mm, thanh chống xiên có kích

th-ớc 60x60mm

- Ván khuôn đài cọc làm bằng ván khuôn gỗ có cácthông số kỹ thuật sau: [gỗ] = 100 (kg/cm2); gỗ = 750(kg/cm3); Egỗ = 1,2.105 (kg/cm2).

a) Tải trọng tác dụng lên ván khuôn.

+Tải trọng của vữa bêtông tác dụng lên ván khuôn

b) Khoảng cách giữa các thanh chống đứng đài móng.

Coi ván khuôn nh một đầm đơn giản tựa lên 2 gối là cácthép ống làm nẹp ngang Ván khuôn có kích thớc 100x3 cm

* Xác định theo điều kiện bền

=>

Chọn l = 50cm

* Kiểm tra điều kiện biến dạng:

=>Thoả mãn điều kiện biếndạng

Chọn khoảng cách các thanh chống đứng là 50cm

c) Khoảng cách cách thanh chống xiên.

* Lực tác dụng trên 1m dài thanh đứng là:

q = 2962,5.0,5 =1481,25 (kg/m)

Chọn sờn dọc tiết diện 6x8cm

J =Tính khoảng cách theo điều kiện bền:

=Chọn l = 50cm Kiểm tra theo điều kiện võng:

f=

=>Thoả mãn điều kiện biến dạng

3 Thống kê khối lợng và lao động cho công tác đài, giằng móng.

Cấu kiện Kích thớc Số lợng Tổngdiện

4 Chọn máy thi công bêtông đài và giằng móng.

a) Chọn ôtô vận chuyển bêtông thơng phẩm.

- Bêtông sử dụng để đổ đài, giằng là bêtông thơngphẩm lấy từ trạm trộn bêtông, vận chuyển đến công trờngbằng ô tô chuyên dụng Đổ bêtông bằng xe ô tô bơm bêtông(Vì khối lợng bêtông là 454.2m3 nằm trong khoảng[50500])

Chọn xe Kamaz SB - 92B, có các thông số sau:

Ôtô cơ sở

Dungtích(m3)

Dungtíchthùng n-

ớc (m3)

Côngsuất(KW)

Độ cao

đổphốiliệu(m)

Thờigian

đổbêtông(phút)

Trọn

g ợng(T)KamAZ-

21,89

- Giả sử trạm trộn bêtông cách công trình 10 km, vậntốc trung bình của xe là 30km/h

- Chu kỳ của xe: Tck = Tnhận + 2.Tchạy + Tđổ + Tchờ

độngcơ(Kw)

Đờngkínhống(mm)

Kích thớc Năng suất

(m3/h) Trọng

l-ợng (T)

DàiRộng -

3.175

- Năng suất thực tế máy bơm: 30 m3/h