LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG NEO TRONG ĐẤT

LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG, NEO TRONG ĐẤT

PHỤ LỤC 13 LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG NEO TRONG ĐẤT 13.1 YÊU CẦU CỦA PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG NEO

13.1.1 Thiết bị phục vụ thi công

13.1.1.1 Phục vụ công tác đào đất gồm:

- Máy đào gầu nghịch Komatsu – PC300 - thông số kỹ thuật xem trong PA1

- Máy đào đất loại nhỏ (máy con cua)

- Máy san đất loại nhỏ, máy lu nền loại nhỏ, các công cụ đào đất thủ công, máy khoan…

13.1.1.2 Phục vụ công tác vận chuyển:

Ôtô chở đất tự đổ, máy xúc gầu ngoạm thủy lực

13.1.1.3 Phục vụ thi công neo

Máy khoan: sử dụng 2 máy khoan CASAGRANDE có các thông số kỹ thuật như sau:

Bảng 13.1: Các thông số kỹ thuật của máy khoan CASAGRANDE

Thông số kỹ thuật của máy khoan CASAGRANDE

Đặc điểm kỹ thuật Đờng chạy của xích

Bề rộng của bánh 400mm

Áp lực lên mặt đất 6N/cmsp Tốc độ lăn 0 + 1.5Km/Hr

Độ dốc lớn nhất 55%

Động cơ Kiểu Deutz F6L 912 Công suất (ISO-IFN) 66Kw (90 HP) @ 2000rpm Dung tích thùng chứa nhiên liệu 150L

Tiêu thụ nhiên liệu 215 gr/kWh Dung tích thùng dự trữ nhiên liệu 650L

Cần khoan Chiều dài cần 6000mm Phần đầu xoay 4000mm

Tốc độ rút 0 + 27m/min Tốc độ đẩy vào 0 + 48m/min Tốc độ quay của đầu khoan T1000 6V

Mômen xoắn cự đại 13.5kN/m Tốc độ quay cực đại 530rpm

Lực kéo cực đại 20kN Tốc độ cực đại 54 m/min Đờng kính dây tời 10mm Chiều dài dây (m) 73m Trọng lượng thiết bị 11700kg

Hình 13.1: Máy khoan Casagrand

Hình 13.2: Máy bơm vữa

Hình 13.3: Máy kích ENERPAC dự ứng lực cho neo

Hình 13.4: Máy bơm tiêu nước phục vụ cho thi công neo 13.1.1.4 Phục vụ công tác khác:

- Do phương án đào hở tạo hố đào sâu cộng với khí hậu Việt Nam có mưa lớn về mùa Hạ( Miền Bắc) và mùa mưa (Miền Nam) do đó việc thoát nước cho hố đào là hết sức quan trọng Để tiêu nước cho hố đào ta sử dụng 4 máy bơm có công suất lớn bố trí

ở các góc của công trình Ngoài ra việc chọn thời điểm thi công và tổ chức thi công một cách hợp lý đóng vai trò cũng rất quan trọng

- Cầu thang thép lên xuống được bố trí ở những vị trí không ảnh hưởng đến việc thi công và an toàn cho người

- Hệ thống đèn chiếu sáng, điện chiếu sáng, khoan, máy hàn

- Phục vụ công tác thi công bê tông: trạm bơm bê tông, xe chở bê tông thương phẩm, các thiết bị phục vụ công tác thi công bê tông khác

- Ngoài ra tuỳ thực tế thi công còn có các công cụ chuyên dụng khác

13.1.2 Vật liệu

13.1.2.1 Xi măng

Ximăng sử dụng cho thi công neo sử dụng xi măng mác cao được sử dụng phổ biến trên thị trường Việt Nam Ximăng thường dùng làximăng POOCLĂNG PCB40 Xi măng được nhập tích trữ tại kho phục vụ liên tục cho việc thi công neo

13.1.2.2 Cáp neo

- Vì công trình chỉ dùng neo phục vụ cho thi công đào dất và thi công phần tầng hầm, sau khi thi công xong tầng hầm neo sẽ được tháo ra do đó sử dụng loại neo tạm thời SW-RCD do công ty SAMWOO của Hàn Quốc cung cấp Loại neo này có ưu điểm:

- Không để lại cáp neo trong đất nên không gây ra cản trở cho việc thi công phần ngầm cho các công trình bên cạnh sau này như các loại neo vĩnh cửu

- Do cấu tạo của đặc biệt của cáp neo do đó có thể dùng sức người để tháo neo một cách dễ dàng ( Xem chi tiết trong phần biện pháp kỹ thuật)

Hình 13.5: Hình ảnh Cáp neo SW-RCD ( SAMWOO)

Hình 13.6: Cấu tạo cáp neo (Samwoo cung cấp)

Các thông số của cáp neo như sau:

Trong phần tính toán và thiết kế sơ bộ đã chọn bó cáp loại SW-RCD-80 gồm 6 tao cáp

13.1.2.3 Đầu neo

Là thiết bị liên kết neo với tường BTCT tầng hầm Gối neo sử dụng thép cường độ cao với kích thước Mặt bích là 300x300x20mm Thép ống hình trụ được cắt vát một góc bằng góc của neo ( sao cho mặt cắt vuông góc với cáp neo)

Hình 13.7: Đầu neo 13.1.2.4 Ống vách

Ống vách có đường kính 150mm, chiều dài mỗi đoạn ống là 1,5m và được nối với nhau bằng liên kết ren

Hình 13.8: Ống vách

13.1.2.5 Vật liệu khác

- Khi thi công phần ngầm có thể gặp các mạch nước ngầm có áp nên ngoài việc bố

trí các trạm bơm thoát nước còn chuẩn bị các phương án vật liệu cần thiết để kịp thời

dập tắt mạch nước ngầm

- Các chất chống thấm như vữa Sika hoặc nhũ tương Laticote hoặc sơn Insultec

13.2 BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG NEO

13.2.1 Quy trình thi công neo

Neo tạm thời cho hố đào được thi công theo quy trình như sau:

Hình 13.9: Trình tự thi công neo

13.2.2 Công tác chuẩn bị

- Để công tác thi công neo có kết quả tốt cần thực hiện những khâu chuẩn bị sau:

- Nghiên cứu bản vẽ thiết kế neo, tài liệu địa chất thuỷ văn của công trình, các yêu

cầu kỹ thuật của Neo

- Lập phương án kỹ thuật thi công neo

- Lập phương án tổ chức thi công

- Nghiên cứu và dự báo khả năng ảnh hưởng đến các công trình lân cận

- Dọn dẹp mặt bằng, kiểm tra mạng lưới quy hoạch các hệ thống ngầm như đường

điện nước, đường cáp quang, các hệ thống thông tin liên lạc của Thành Phố trong khu

vực thi công để có biện pháp di dời và xử lý

- Chuẩn bị nguồn nước phục vụ cho quá trình khoan và trộn vữa

- Chuẩn bị vật liệu:

Ximăng sử dụng cho thi công neo được tập kết trong kho với khối lượng tính toán

đủ phục vụ cho quá trình trộn và cung cấp vữa Ximăng sử dụng loại ximăng Pooclăng

PCB40

Tập kết và gia công cáp neo: Cáp neo và ống PE bao cáp được nhập về thành từng

cuộn lớn

Đầu tiên cáp và ống PE được duỗi thẳng đồng thời bằng máy duỗi sau đó cáp được bôi mỡ và được đưa vào trong ống PE Dây truyền gia công cáp được đặt ở bãi gia công có chiều dài lớn

Hình 13.10: Cuộn cáp và cuộn ống PE

Hình 13.11: Dây truyền duỗi cáp

Hình 13.12: Bãi gia công cáp

13.2.3 Khoan tạo lỗ

- Trước khi khoan tạo lỗ tiến hành đào đất đến cốt thấp hơn cốt của neo một khoảng h=50cm, và tìm những vị trí đã được đặt sẵn lỗ chờ trong tường chắn Đường rãnh thoát nước được đào cạnh tường chắn sâu 50-60cm rộng 70cm

- Định vị: Máy khoan được đặt cách tường chắn một khoảng L=70-100cm, cần

khoan nghiêng so với phương ngang một góc bằng góc nghiêng của neo (350) Khi định vị và cố định xong máy ta bắt đầu tiến hành khoan Tuỳ theo điều kiện địa chất cụ thể của công trình mà có thể sử dụng phương pháp khoan trong ống vách hay khoan trong dung dịch betonite Trong phạm vi đồ án, công trình này sử dụng phương pháp khoan trong ống vách

- Khoan mồi: Đầu tiên sử dụng cần khoan để khoan mồi tạo lỗ, đoạn cần khoan có

chiều dài L=4,5m đầu cần khoan có gắn mũi khoan Khi khoan mồi đến độ sâu khoảng 2/3 cần khoan thì dừng lại và tiến hành lắp nối ống vách

- Lắp ống vách: ống vách đầu tiên được nối với cần khoan và có nhiệm vụ làm cần

khoan trong quá trình khoan Một đầu ống được gắn với động cơ, đầu kia gắn vào cần khoan, ống vách được nối với cần khoan và động cơ bằng ren nối, liên kết ren này rất cứng, chặt do ống được làm bằng thép hợp kim cường độ cao để tránh hiện tượng tháo ren trong quá trình khoan Mỗi một lần lắp 2 ống vách Khi khoan ngập khoảng 3/4 ống vách thứ 2 thì tiến hành nối tiếp ống vách thứ 3 và 4 Để lắp 2 ống vách tiếp theo dùng động cơ xoay ngược lại tháo liên kết giữa động cơ và ống vách thứ 2 đưa ống vách thứ 3 và 4 vào và tiếp tục khoan, quá trình lắp các đoạn ống vách tiếp theo được làm tương tự cho đến khi kết thúc khoan Thông thường mỗi một đoạn ống vách có chiều dài L=1,5m Quá trình khoan kết thúc khi đạt đến độ sâu thiết kế

- Khi khoan phải chú ý luôn giữ cho cần khoan thẳng để cho tim hố khoan không bị lệch trong quá trình khoan và để bầu neo sau nay không bị cong vẹo

- Trong quá trình khoan không sử dụng dung dịch Bentonite để đẩy mùn khoan ra ngoài mà bơm nước với áp lực cao bằng máy bơm nước áp lực được gắn trực tiếp lên động cơ, nước phun vào hố khoan thông qua đường ống vách, mùn khoan sẽ được áp lực nước đẩy ngược ra

- Sau khi khoan xong ống vách được giữ lại trong hố khoan Thời gian khoan 1 lỗ khoan tuỳ theo chiều dài của neo(Chiều sâu hố khoan) thường đối với lỗ khoan sâu khoảng 30-40m khoan trong 1h, đối với lỗ khoan sâu 40-50m khoan trong 1,5h

Hình 13.13: Khoan tạo lỗ

Hình 13.14: Quá trình lắp ống vách

Hình 13.15: Lắp ống vách đầu tiên

Hình 13.16: Lắp ống vách thứ 2

13.2.4 Luồn cáp

- Ngay sau khi khoan xong cáp được luồn vào trong ống vách, cáp được đẩy sao cho chốt dưới của cáp sát đến đáy hố khoan

- Cáp neo được tổ hợp từ bó cáp gồm có 6 tao cáp và 3 chốt neo, chiều dài cáp khi đưa vào bằng tổng chiều dài cáp nằm trong bầu neo, chiều dài đoạn tự do và chiều dài phần cáp để thừa(khoảng 1m) Đối với loại neo tạm thời cáp neo được bọc bởi lớp PE

để sau này dễ dàng cho việc tháo dỡ và rút cáp

Hình 13.17: Bó cáp gồm 6 tao cáp

Hình 13.18: Thi công luồn cáp (Samwoo)

13.2.5 Bơm vữa xi măng tạo bầu neo

Sau khi luồn cáp xong tiến hành bơm vữa tạo bầu neo, vữa được bơm vào thành 3 đợt Vữa ximăng được trộn theo tỷ lệ XM/N=2,22,4 theo trọng lượng và bơm vào ống neo

13.2.5.1 Bơm vữa lần 1

- Sau khi vữa được trộn xong tiến hành bơm vữa ximăng loãng vào từ đáy hố khoan bằng ống Polime, ống này được đưa vào trong hố khoan cùng với cáp(buộc cùng bó cáp) Đợt bơm vữa đầu tiên nhằm đẩy nước ra ngoài Nước ximăng có tác dụng bao bọc xung quanh ống tạp neo

Hình 13.19: Trộn vữa ximăng 13.2.5.2 Bơm vữa lần 2 , lần 3

Bơm vữa : Sau khi bơm vữa lần 1 xong tiến hành rút ống vách Ống vách được rút

ra toàn bộ Sau khi rút xong ống vách tiến hành bơm lần 2, vữa được bơm vào bằng một ống bơm vữa thứ hai(được đưa vào cùng với bó cáp) vữa được bơm vào lần 2 áp lực bơm chưa lớn Sau kết thúc lần bơm vữa thứ 2 tiến hành luôn lần bơm vữa thứ 3 khi này vữa được bơm với áp lực cao(7kg/cm2) Vữa phải được bơm liên tục để không

bị tắc ống Sau khi bơm vữa xong ống vữa được gập lại để vữa không bị phun ngược trở lại

Hình 13.20: Hình minh hoạ quá trình bơm vữa

Hình 13.21: Hình ảnh sau khi bơm vữa xong

Ống bơm vữa

Cáp neo

13.2.6 Kéo tạo ứng suất(Dự ứng lực)

Một tuần sau khi bơm vữa, thực hiện dự ứng lực cho neo theo tính toán Thiết bị dự ứng lực cho neo là máy kích thuỷ lực đã được giới thiệu trong phần chuẩn bị thiết bị Cáp thép được cố định nhờ các thớt hãm và con đội hình côn

Hình 13.22: Dự ứng lực cho neo và kiểm tra

13.2.7 Giải phóng dự ứng lực ( Cắt đầu cáp)

Khi bêtông tầng hầm đạt cường độ thiết kế, bản thân các tấm sàn đủ khả năng chịu

áp lực ngang truyền vào thông qua tường chắn, tiến hành cắt đầu cáp giải phóng ứng lực cho neo

13.2.8 Rút cáp

- Sau khi giải phóng ứng lực cho cáp, cáp được rút ra Do cấu tạo đặc biệt của loại cáp neo SW-RCD cáp được rút ra một cách đơn giản bằng sức người Quá trình rút cáp làm theo các bước như sau:

- Khi lắp neo SW-RCD, khớp ren(1) đặt ở rãnh phía trên nêm, cáp hoàn toàn có thể di chuyển ở vị trí này Sau khi hoàn tất việc xây dựng kết cấu, khi tháo cáp lực kích kéo bị mất đi bằng cách cắt phần đầu neo  Cáp (2), nêm (3) và khớp ren (1) gần như không chịu lực

- Khi quay cáp (2), khớp ren di chuyển vào đầu mũ (4) khi đó nêm (3) cũng di chuyển Khi nêm (3) được nới lỏng thì cáp (2) cũng được nới lỏng khi đó việc rút cáp

sẽ dễ dàng  Cáp được tháo

Hình 13.23: Thứ tự tháo cáp(SAMWOO)

Hình 13.24: Dùng sức người để rút cáp

1

2

3

4

13.2.9 Kiểm tra và thí nghiệm neo

- Neo thí nghiệm tại hiện trường để kiểm tra sự hợp lý của công nghệ thi công neo được áp dụng và xác định khả năng làm việc thực tế của neo tại điều kiện đất nền cụ thể trước khi thi công đại trà

- Theo kinh nghiệm của một số nước, số lượng neo thí nghiệm lấy theo bảng dưới:

Số lượng neo thí nghiệm Tổng số lượng sử dụng Số lượng neo thí nghiệm

Hình 13.25: Thí nghiệm neo tại hiện trường

- Một số dạng và phương pháp kiểm tra neo

Kiểm tra tính năng:

Kiểm tra rút ống: Kiểm tra rút ống để thực hiện kiểm tra và chứng minh điều kiện

đất cần được quan tâm trong khi thiết kế, sử dụng vật liệu và chất lượng của neo phụ thuộc vào mức an toàn, và độ chính xác của thiết kế trước khi lắp dựng neo kết cấu neo thực sự

Kiểm tra việc neo: việc neo để đưa ra cách lắp neo trong các điều kiện làm việc

tương tự như neo làm việc thực tế, và được neo tạo ra cấp tải trọng thực Kiểm tra này được thực hiện cho đến khi ổn định trong giới hạn cho phép, kể đến việc neo và phá hoại do từ biến

Kiểm tra chống thấm:

Kiểm tra chống thấm được thực hiện để chứng minh và đánh giá tính năng của toàn

bộ neo thích hợp với điều kiện công trường

Kiểm tra từ biến:

Kiểm tra từ biến được thực hiện để đánh giá sự giảm khả năng chịu lực của neo do ảnh hưởng của từ biến(mỏi cáp, từ biến của vữa, đất, chiều dài liên kết neo) Mục đích của kiểm tra là thiên về xác định khuynh hướng của từ biến hơn là đánh giá chất lượng của neo Kiểm tra từ biến mở rộng mất khoảng 8h Kiểm tra này đo biến dạng do từ biến của neo Yêu cầu neo phải được đặt trong lớp sét có độ dẻo là 20 hoặc hơn và độ sệt giới hạn là 50 hoặc hơn

Kiểm tra khả năng tự nâng: Kiểm tra khả năng tự nâng thực hiện để xác định lực

kéo neo trong đất đã được neo Kết quả này là thông tin để cho biết lực kéo neo nguy hiểm

Hình 13.26: Kiểm tra neo

(Chi tiết Biện pháp thi công neo trong đất xem bản vẽ: TC-03)