Tìm hiểu công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Cầu Sông đáy bắc qua sông Đáy tại Km 15+358 thuộc xã Vân Côn huyện Hoài Đức-Hà Nội.Hiện tại trên tuyến đường Láng-Hòa Lạc đã xây dựng cầu Sông Đáy thỏa mãn yêu cầu giao thông trên tuyến theo tiêu chuẩn khai thác 2 làn xe.

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG I.Giới thiệu chung cầu Sông Đáy. Cầu Sông đáy bắc qua sông Đáy tại Km 15+358 thuộc xã Vân Côn huyện Hoài Đức-Hà Nội.Hiện tại trên tuyến đường Láng-Hòa Lạc đã xây dựng cầu Sông Đáy thỏa mãn yêu cầu giao thông trên tuyến theo tiêu chuẩn khai thác 2 làn xe.  Giai đoạn hoàn thiện dự án: xây dựng mở rộng(Giai đoạn 2)cầu Sông Đáy hiện nay được mở rộng thêm và làm mới thêm 3 cầu phù hợp với quy mô và tiêu chuẩn toàn tuyến Láng Hòa Lạc  Cầu vượt qua Sông Đáy với tổng bề mặt cầu trên đường gom là 11.5m 3  Cầu gồm 8 nhịp bố trí theo sơ đồ 8x33m.Toàn cầu dài 277.8m tính đến phần đuôi mố.Mặt bằng cầu trên đường thẳng  Cao độ đỉnh mặt cầu tại mố M0 và M7 là 15.25m cao độ tại đỉnh đường cong đứng là 16.373m 1. Kết cấu phần trên.  Cầu gồm 8 nhịp giản đơn bề mặt chữ T bằng BTCT dự ứng lực.Chiều cao dầm h=1.72m.Dầm ngang và mối nối bản mặt cầu đổ tại chỗ.Tải trọng thiết kế HL93 theo tiêu chuẩn 22TCN272-05.Có so sánh đối chiếu với tải trọng H30-XB80 theo quy phạm 22TCN-18-79.Tải trọng người đi 3x10 -3 MPa.Vận tốc thiết kế V =60Km/h.  Mặt cắt ngang gồm 5 phiến dầm đặt cách nhau a=2.3m.Tổng bề rộng mặt cắt ngang B=11.5m.Độ dốc nang i=2% vuốt dốc về một phía  Mặt cầu nối liên tục nhiệt  Lớp phủ mặt cầu được cấu tạo gồm các lớp:Bê tông Atsphan dày 7cm hạt mịn.Lớp phòng nước dùng loại dung dịch có các đặc tính kỹ thuật tối thiểu tương đương Radcon 7.Lớp Bt tạo nối dọc có chiều dày tối thiểu 5cm  Hệ thống lan can làm bằng ống thép tròn.Lan can được nhúng thép chống gỉ.Gờ chân lan can bằng BTCT  Thoát nước mặt trên các nhịp tổ chức gom nước mặt về tại một vị trí mố trụ và mố bố trí ống dẫn nước xuống  Khe co dãn:toàn cầu có 3 vị trí đặt khe co dãn loại rộng 10cm  Gối cao su nhập ngoại  Hệ thống cột chiếu sáng:cột đèn trên cầu được bố trí 1 bên.Khoảng cách giữa các cột là 33m.Cột điện dùng loại cột tròn chân cột liên kết với gờ lan can bằng mấu bê tông. 2. Kết cấu phần dưới.  Hai mố M0 và M8 dạng mố thân đặc bằng BTCT đổ tại chỗ đặt trên hệ 8 cọc khoan nhồi. 4  Trụ T1-T3;T5-T7 bằng BTCT đổ tại chỗ.Móng cọc dùng 8 cọc khoan nhồi đường kính 1m thân trụ thiết kế theo dạng thân đặc hình chữ nhật đổ tại chỗ  Trụ T4 bằng BTCT đổ tại chỗ móng cọc dùng 6 cọc khoan nhồi đường kính là 1m.Thân trụ thiết kế theo dạng thân đặc hình chữ nhật bằng BTCT đổ tại chỗ. II.Giới thiệu về đơn vị thi công. Công ty Cổ phần Xây dựng số 9 (VINACONEX-9) là doanh nghiệp hạng I trực thuộcTổng công ty cổ phần xuất nhập khẩu và xây dựng Việt Nam (vinaconex). Theo quyết định số 129/BXD-TCLĐ, ngày 15/11/1977 của Bộ Xây dựng, Công ty Xây dựng số 9 được thành lập trên cơ sở hợp nhất Xí nghiệp Xây dựng số 9 trực thuộc Công ty Xây dựng Xuân Hoà và Đội ván khuân trượt Công trường K3 thuộc Công ty Xây dựng số 5. Công ty Xây dựng số 9 có trụ sở tại Thành phố Ninh Bình, Tỉnh Ninh Bình với nhiệm vụ chính là thi công theo công nghệ Trượt các công trình dân dụng và công nghiệp. Theo quyết định số 992/BXD-TCLĐ ngày 20 tháng 11 năm 1995 của Bộ trưởng Bộ xây dựng về việc thành lập Tổng công ty Xuất nhập khẩu Xây dựng Việt Nam, Công ty Xây dựng số 9 chuyển về trực thuộc Tổng công ty cổ phần Xuất nhập khẩu Xây dựng Việt Nam - Vinaconex. Ngày 20/12/1999 Công ty chuyển trụ sở chính từ Ninh Bình đến trụ sở mới tại Tầng 12&13, Nhà H2 Láng Hạ, Ba Đình, Hà Nội. Sau đó chuyển trụ sở làm việc về Tầng 6&7, Nhà D9, Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội từ ngày 19/5/2001. Cũng trong năm 2001, Công ty đã được Cục sở hữu công nghiệp cấp bằng độc quyền sáng chế về“Phương pháp nâng vật nặng trong thi công xây lắp đồng hành với hệ thống ván khuôn trượt”. Tháng 10 năm 2004, thực hiện chủ trương của Nhà nước về đổi mới sắp xếp lại Doanh nghiệp Nhà nước nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh, 5 Bộ xây dựng đã có quyết định số 1731/QĐ-BXD ngày 04/11/2004 chuyển đổi Công ty Xây dựng số 9 thành Công ty Cổ phần Xây dựng số 9 với số Vốn điều lệ ban đầu là 21 tỷ đồng. Công ty Cổ phần Xây dựng số 9 chính thức hoạt động dưới hình thức công ty cổ phần từ ngày 08/04/2005 theo GCNĐKKD số 0103007318 do Sở Kế hoạch và Đầu tư TP. Hà Nội cấp. Tính đến thời điểm hiện tại, Vốn điều lệ của Công ty đã tăng lên mức 80 tỷ đồng nhằm đảm bảo đáp ứng nhu cầu đầu tư, mở rộng sản xuất kinh doanh Công ty. Ngày 05/11/2009 Công ty cổ phần xây dựng số 9 đã chính thức niếm yết 8.000.000 (tám triệu) cổ phiếu trên Sở Giao dịch Chứng khoán Hà Nội. Trải qua quá trình hơn 30 năm xây dựng, hình thành và phát triển Vinaconex-9 đã xây dựng hàng trăm, hàng nghìn công trình lớn nhỏ trên địa bàn cả nước, đã tạo dựng được uy tín và khẳng định được vị thế của mình trên thị trường, được các khách hàng trong và ngoài nước tôn trọng, đánh giá cao, từ đó đặt niềm tin thiết lập mối quan hệ hợp tác kinh doanh trong các lĩnh vực mà hai bên cùng quan tâm. CHƯƠNG II TÌM HIỂU VỀ CÔNG TÁC THỰC TẬP NGOÀI HIỆN TRƯỜNG  Thi công cọc khoan nhồi tại mố M8  Đổ BT xà mũ trụ T7 cầu gom phải  Thi công,tháo dỡ ván khuôn gờ lan can trên cầu gom phải  Chế tạo dầm BTCT DƯL tiết diện chữ T  Lao lắp dầm cầu gom phải nhịp T7 đến mố M8  Thi công mối nối dầm ngang,dầm dọc,bản liên tục nhiệt cầu gom phải 6 CHƯƠNG III. TÌM HIỂU MỘT SỐ NỘI DUNG CÔNG TÁC KHÁC 3.1.Tìm hiểu công nghệ thi công cọc khoan nhồi. 3.1.1Giới thiệu chung về cọc khoan nhồi. + Cọc khoan nhồi là dạng cọc BTCT đúc tại chỗ trong lỗ khoan đã được tạo sãn trong đất nền, cọc có tiết diện tròn đặc, đường kình từ 0.8m đến 3m, chiều dài cọc thường từ 30m đến 50m, mũi cọc thường được đặt vào tầng đá gốc hoặc ở lớp đất tốt ở phía dưới + Do có tiếu diện và chiều dài lớn nên cọc khoan nhồi có sức chịu tải vượt xa các loại cọc chế sãn thi công bằng phương pháp đóng búa. Vì vậy nó được áp dung rộng rãi, đặc biệt những móng chịu tải lớn. + Về phương diện thi công loại cọc khoan nhồi có những ưu nhực điểm sau. - Ưu điểm: Không gây chấn động trong thi công, không gây tiếng ồn, phù hợp với điều kiện xây dưng trong thành phố, xen kẽ giữa những công trình đã xây dựng. Thi công trong những điều kiện địa chất phức tạp, có thể vượt qua nhũng lớp đất cố cấu tạo không ổn định để đạt mũi cọc ở lớp có cấu tạo địa chất ổn định. Vừa thi công vừa bổ xung kết quả khảo sát địa chất, điều chỉnh hợp lý thiết kế cho mong phù hợp. - Nhược điểm: Yêu cầu thiết bị hiện đại, đồng bộ và trình độ công nghệ cao. Khó kiểm soát và kiểm tra chất lượng bê tông cọc. Là loại cọc mà dễ xẩy ra các khiếm khuyết và sự cố trong thi công. Lượng đất và bùn thải ra gây ảnh hưởng lớn đến mặt bằng khu vực thi công, gây ô nhiễm môi trường , đặc biệt thi công trong thành phố. 3.1.2.Công nghệ thi công cọc khoan nhồi. 3.1.2.1.Định vị tim cọc bằng máy kinh vĩ. 7 + Mục đích của việc đo đạc định vị tim cọc - Xác định đúng vị trí, hình dạng , kích thước của các cọc, đúng như trong bản vẽ thiết kế. - Xác định vị trí, cao độ đầu khoan -Theo dõi chiều dầy lớp địa chất của lỗ khoan + Định vị tim cọc cũng như tim ống vách bằng các thieert bị đo đạc công trình( máy kinh vĩ…), theo các mốc đã được xây dựng từ trước. Tim cọc được xác định bằng hai tim mốc A, B vuông góc với nhau, cách đều tim cọc một khoảng cách bằng nhau. Trong quá trình khoan phải thường xuyên theo dõi tim cạc bắng máy kinh vĩ, đo đạc độ sâu lỗ khoan đồng thời luôn quan sát và ghi chép sự thay đổi các lớp địa chất qua mùn khoan được lấy ra. 3.1.2.2.Khoan mồi và hạ ống vách.  Phương pháp tạo lỗ cọc. + Thiết bị và trình tự khoan tạo lỗ cọc và các quy trình kỹ thuật hoặc các răng gầu để phá đất đá, đồng thời là gầu để chứa đất đá đưa ra khỏi lỗ khoan. Thành vách lỗ khoan được giữ ổn định bằng một loại ống vách trên miệng lỗ, phần còn lại giữ ổn định bằng vữa sét. Đầu khoan liên tục lấy ra khỏi lỗ khoan để xả đất và cần khoan được nối dài dầntheo chiều sâu lỗ khoan, vữa sét liên tục được cấp đày vào lô khoan để tạo áp lực giữ ổn định thàng vách. + Mỗi máy khoan kèm theo những bộ đầu khoan với một số đường kính thay đổi. Một bộ đầu khoan có các dạng cấu tạo phù hợp với từng loại địa chất khác nhau, đối với nền đất mềm rời dùng loại đất cắt xén đất, khi gặp loại nền sỏi sạn cần loại gầu xoay có trang bị các rãnh gầu để công phá, còn trường hợp gặp tầng đá thì dùng đầu khoan được trang bị lưỡi cắt hợp kim có khả năng mài gọt đá cứng. Khi khoan lỗ khoan được mở rộng hơn đường kính đầu khoan để rút đầu khoan lên không tạo ra khoảng chân không ở đáy lỗ làm cho thành lỗ bị kéo sập cũng như khi thả đầu khoan vào lỗ không tạo ra hiệu ứng pit tông đẩy 8 không cho đầu khoan đi xuống và không chạm vào thành vách làm sập lở lỗ khoan. + Các quy định kỹ thuật khi khoan tạo lỗ cọc Trong suốt thời gian khoan tạo lỗ cọc, vị trí của tim trục cần khoan luôn đảm bảo trùng với tim cọc với sai số cho phép, vì vậy máy khoan phải được đứng trên vị trí ổn định so với nền, không bị di chuyển hay nghiêng lệch. Khi khoan trên mặt bằng, nền đất phải được san phẳng, đầm chặt. Trường hợp nền đắp, trên mặt nền phải dùng những tấm tôn dày 20mm hoặc những tấm BTCT đúc sẵn lót theo vệt xích di chuyển của máy khoan để chống lún. Khi khoan gặp tầng đất rắn, mô men xoắn lớn ma sát bám giữa các dải xích bánh xe của máy không đủ giữ máy có thể bị xoay theo, để giúp tăng ma sát để máy đứng im có thể đóng cọc neo giữ ở phía sau máy. - Trong quá trình khoan phải luôn giữ cao độ vữa sét ở mức quy định. Khi dừng lâu phải rút đầu khoan ra khỏi lỗ khoantranhs đầu khoan bị vùi gây sập lở thành vách. - Khi hạ đầu khoan xuống đáy lỗ hay rút lên phải luôn giữ cần khoan ở vị trí đúng tâm lỗ khoan, vừa quay chậm vừa hạ hoặc nâng cần với tốc độ 2 đến 4m/phút. -Trong mỗi bệ cọc, khoan tạo lỗ đến đâu đổ bê tông thân cọc đến đấy. Khi cường độ bê tông đạt 70% mới tiến hành khoan cọc bên cạnh. Nếu khoảng cách giữa 2 cọc > 3 lần đường kính cọc thì có thể tiến hành khoan cọc bên cạnh sớm hơn thời điểm bê tông đạt 70% cường độ. - Trình tự khoan cọc theo sơ đồ hình zíc zác và hạn chế để máy có bản đứng trên miệng lỗ cọc đã đổ bê tông vì nền dễ bị lún lệch ảnh hưởng tới chất lượng khoan tạo lỗ cọc.  Các biện pháp giữ ổn định lỗ khoan Biện pháp khoan gầu xoay có sử dụng dung dịch khoan để giữ ổn định thành vách lỗ khoan là chính, nhưng trên miệng lỗ khoan cần bố trí một đoạn ống chống vách bằng thép. 9 a. Trước khi hạ ống vách, ta dùng gầu khoan, khoan 1 đoạn bằng ¾ chiều dài ống vách rồi hạ từ từ bằng búa vung, kết hợp với đào lấy đất trong lòng ống. Sau khi hạ xong lấy đất xung quanh chèn và bịt chặt phía ngoài xung quanh thân ống, để tránh thấm nước từ ngoài vào và ổn định ống vách + Ống vách có các tác dụng sau: - Tạo thành vòng cổ áo giữ cho đất nền quanh mép lỗ khoan không bị lở do áp lực của đất và những và chạm cơ học - Chống giữ vách lỗ khoan nằm trong lớp đất phía trên thường là lớp mềm yếu như cát chảy, bùn nhão dễ bị sụt lở. - Chịu áp lực chủ động của đất nền tác dụng lên thành vách trong phạm vi mà áp lực thủy tĩnh của vữa sét chưa đủ lớn để cân bằng. - Tăng chiều cao cột áp của dung dịch khoan làm tăng áp lực lên thành lỗ khoan ở phía dưới không có ống vách - Giữ cho vữa sét trong khi khoan không bị ảnh hưởng của dòng nước ngầm. Giữ vữa sét có vai trò như ván khuôn đảm bảo cho bê tong không bị hòa tan trong nước. - Dẫn hướng cho đầu khoan đi thảng theo tim cọc ở những mét khoan đầu tiên. + Ống vách phải có kích thước và cấu tạo thỏa mãn các yêu cầu: - Ống vách bằng thép cán hoặc thép bản cuốn lại theo đường cong xoắn ốc và hàn, chiều dầy ống là bằng từ 6-16mm. Mỗi đoạn dài 6-10m. Khi phải nối dài ống chống các đoạn nối với nhau bằng phương pháp hàn tại chỗ. - Cao độ chân ống vách đặt dưới đường xói cục bộ theo tính toán là 1m và vượt qua tầng đất yếu. Độ ngâm vào nền >= 2 đường kính ống để giũ ổn định cho ống trong khi khoan - ống phải hạ đến vị trí mà tại đó áp lực của dung dịch khoan trong ống lớn hơn áp lực ngang chủ động của đất nền tạc dụng lên thành lỗ khoan. 10 - Khi khoan trong vùng ngập nước cao độ miệng ống đặt cao hơn cao độ mực nước thi công là 2m. Trường hợp khoan trên đảo nhân tạo hoặc trên cạn, đỉnh cọc cao hơn cao độ mặt đất xung quanh tối thiểu. 3.1.2.3.Chuẩn bị dung dịch khoan Bentonite  Dung dịch khoan + Tác dụng của dung dịch khoan: - Dung dịch khoan có tỷ trọng cao hơn nước nên áp lực lên thành lỗ khoan lớn hơn áp lực chủ động từ phía đất nền tác dụng trong lòng lỗ khoan, mặt khác do có độ nhớt, dung dịch khoan tạo màng trên bề mặt thành lỗ có liên kết các hạt rời có tác dụng làm ổn định, chống sự sụt lở thành vách. - Có độ nhớt phù hợp làm cho mùn khoan được trộn lẫn với vữa sét tạo nên trạng thái huyền phù để dễ dàng lấy mùn khoan ra khỏi lỗ khoan. - Và có độ chìm lắng thích hợp để làm lắng các hạt khi xử lý cặn vệ sinh đáy lỗ khoan. + Thành phần dung dịch vữa Bentonite bao gồm: - Bột Bentonite: khoáng vật sét + đá ben tô gốc canxi với chỉ tiêu 80-100 kg/m 3 . - Chất CMC: Sodium Carboxy Methy Cellose là chất bột phụ gia nông cao độ nhớt và làm chậm, làm giảm thời gian độ nhớt của vữa trộn. - Chất phân tán: là chất phụ gia có tác dụng ngăn ngừa sự keo hóa của vữa cho phép sử dụng Bentonite đươcj nhiều lần. + Các chỉ tiêu kỹ thuật của vữa sét: - Tỷ trọng = 10.5-12kN/m 3 , thích hợp nhất là 11.5. Tỷ trọng của vữa sét cấn duy trì ở tỷ trọng thấp và ít thay đổi. - Độ nhớt: đo theo thời gian chảy bằng giây khi rót 500ml vữa qua phễu. Độ nhớt khoảng 20-25s. - Độ nhả nước: đo bằng dụng cụ ép thấm. Kết quả thí nghiệm cho lượng nước thoát ra 10-15cc, lớp vùn mịn dưới đáy 1.5-2mm là đạt tiêu chuẩn. 11 - Sự tách nước: cho vữa vào trong bình thủy tinh để lắng trong 10h, nếu chiều dầy lớp nước nổi <5% chiều cao cột vữa là đạt. - Sự phân tầng: tỷ trọng không chênh lệch nhau. - Độ pH: độ pH ban đầu là 8-10, dùng chất phân tán để điều chỉnh độ pH cùng với việc bổ sung vữa sét để tác chế dùng lại. + Các chú ý trong quá trình bơm cấp dung dịch khoan: - Vữa sét Bentonite được trộn bằng máy khuấy từng mẻ với các thành phần đã được xác định qua thí nghiệm. Vữa sét khi cấp vào lỗ khoan, khi lấy lên đã lẫn mùn phải có biện pháp thu hồi lại để tái chế và sử dụng lại. - Cao độ dung dịch khoan luôn lớn hơn cao độ mực nước ngầm hoặc nước mặt là 2m. Trong mọi trường hợp cho phép thấp hơn cao độ quy định 1m. 3.1.2.4. khoan lỗ cọc 12