Các bệ móng sử dụng cọc bê tông cốt thép 250x250mm, trước khi quyết định chiều dài cọc đại trà phải tiến hành thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải thực tế của cọc, công tác này được thực hiện sau khi ép cọc thử tại hiện trường.
Trang 1HỒ SƠ
ĐỀ CƯỜNG ÉP CỌC THỬ
DỰ ÁN:
XÂY DỰNG CÔNG VIÊN KHU VỰC HAI BÊN ĐẦU CẦU
SÀI GÒN (GIAI ĐOẠN 2)
ĐỊA ĐIỂM: QUẬN 2 - TP.HỒ CHÍ MINH
CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN CÔNG TRÌNH XANH
Địa chỉ: 214A Đường số 5, khu phố 3, phường Bình Hưng Hòa, Q.Bình Tân, TP Hồ Chí Minh
Tel: 028.22.409.211 Fax: 028.3767.0483
Trang 2ĐỀ CƯỜNG ÉP CỌC THỬ
DỰ ÁN:
XÂY DỰNG CÔNG VIÊN KHU VỰC HAI BÊN ĐẦU CẦU
SÀI GÒN (GIAI ĐOẠN 2)
ĐỊA ĐIỂM: QUẬN 2 - TP.HỒ CHÍ MINH
CHỦ ĐẦU TƯ KHU QUẢN LÝ GIAO THÔNG ĐÔ THỊ
SỐ 02
KT GIÁM ĐỐC PHÓ GIÁM ĐỐC
Trần Sĩ Thắng
ĐƠN VỊ THIẾT KẾ CÔNG TY CP TƯ VẤN CÔNG TRÌNH
XANH GIÁM ĐỐC
Trần Thị Kiều Dung CHI NHÁNH TP HỒÍ
Trang 3CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN
CÔNG TRÌNH XANH
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Số … … / Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng 07 năm 2018
ĐỀ CƯƠNG THỬ CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP 250x250MM
BẰNG TẢI TRỌNG TĨNH ÉP DỌC TRỤC
Dự án: Xây dựng công viên khu vực hai bên đầu cầu Sài Gòn (giai đoạn 2)
Địa điểm: Quận 2 - Tp.Hồ Chí Minh
Để có đủ cơ sở xác định sức chịu tải của cọc bê tông cốt thép 250x250mm tại các vị trí bệ móng của Sàn phun nước Đơn vị tư vấn thiết kế trình đề cương nén tĩnh cọc với các nội dung sau
1 Giới thiệu chung:
Các bệ móng sử dụng cọc bê tông cốt thép 250x250mm, trước khi quyết định chiều dài cọc đại trà phải tiến hành thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra sức chịu tải thực tế của cọc, công tác này được thực hiện sau khi ép cọc thử tại hiện trường
2 Các căn cứ
− TCVN 9394:2012: "đóng và ép cọc - thi công và nghiệm thu";
− TCVN 9393:2012: "cọc - phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục";
− Hồ sơ thiết kế Bản vẽ Thi công Dự án “Xây dựng công viên khu vực hai bên đầu cầu Sài Gòn (giai đoạn 2)” do Công ty Cổ Phần Tư Vấn Công Trình Xanh lập đã được Sở Giao thông vận tải Tp.Hồ Chí Minh phê duyệt theo Quyết định số 2896/QĐ-SGTVT ngày 7 tháng 6 năm 2018
3 Số lượng, vị trí cọc thí nghiệm nén tĩnh
− Do khoảng cách giữa các bệ móng không lớn, do đó với mỗi chiều dài và tải trọng thiết kế chỉ tiến hành ép 1 cọc thử Tuy nhiên, trong quá trình thử cọc, nếu có khác biệt về chiều dài cọc, Tư vấn thiết kế sẽ có yêu cầu thử bổ sung
Cụ thể số lượng cọc ép như sau:
Trang 4Mặt bằng bố trí cọc tại sàn quảng trường và bể nước
− Tại móng quảng trường sẽ ép 1 cọc thử 25x25cm, chiều dài thiết kế 16m, tải trọng thiết kế Ptk1=74.7KN = 7.6T;
− Tại sàn bể nước sẽ ép 1 cọc thử 25x25cm, chiều dài thiết kế 21m, tải trọng thiết kế Ptk2 = 87.6KN = 8.9T;
− Tại móng nhà vệ sinh và móng sàn quảng trường sẽ ép 1 cọc thử 25x25cm, chiều dài thiết kế 24m, tải trọng thiết kế Ptk3= 107.91KN = 11T;
4 Tải trọng thí nghiệm
− Tải trọng thí nghiệm: Ptn=(1.5-2)*Ptk (theo điều 4.4.7 tại TCVN 9393:2012)
− Hệ phản lực tối thiểu: Pmin = 1.2Ptn
Hạng mục Chiều dàicọc (m) Tải trọng thiếtkế P
tk (T)
Tải trọng thí nghiệm Ptn (T)
Hệ phản lực tối thiểu Pmin (T) Cọc vị trí Sàn
Cọc vị trí
Cọc vị trí
Quảng trường
và nhà vệ sinh
Trang 55 Công tác chuẩn bị - thiết bị thí nghiệm nén tĩnh cọc
Công tác chuẩn bị thí nghiệm và các yêu cầu về thiết bị thí nghiệm phải tuân thủ theo điều 4 của TCVN 9393:2012
Thiết bị thí nghiệm bao gồm các thiết bị chính: Hệ gia tải, hệ phản lực, và hệ đo đạc, quan trắc:
a Hệ thống gia tải:
− Hệ gia tải bao gồm: Kích, bơm và hệ thống thủy lực: phải đảm bảo không rò
rỉ, hoạt động an toàn dưới áp lực không nhỏ hơn 150% áp lực làm việc (khoảng 26T) Kích thủy lực phải đảm bảo:
+ Có sức nâng đáp ứng tải trọng lớn nhất dự kiến;
+ Có khả năng gia tải, hạ tải với cấp tải trọng phù hợp với đề cương thí nghiệm;
+ Có khả năng giữ ổn định không ít hơn 24h;
+ Có hành trình đáp ứng chuyển vị đầu cọc lớn nhất theo dự kiến cộng với biến dạng của hệ phản lực;
+ Khi sử dụng nhiều kích, các kích phải cùng chủng loại, cùng đặc tính
kỹ thuật và phải được vận hành trên cùng 1 máy bơm;
b Hệ đo đạc quan trắc
− Hệ đo đạc quan trắc bao gồm thiết bị, dụng cụ đo tải trọng tác dụng lên đầu cọc, đo chuyển vị của đầu cọc, máy thủy chuẩn, dầm chuẩn và dụng cụ kẹp đầu cọc;
− Tải trọng tác dụng lên đầu cọc được đo bằng đồng hồ áp lực lắp sẵn trong hệ thống thủy lực Đồng hồ áp lực nên hiệu chỉnh đồng bộ cùng với kích và hệ
Trang 6thống thủy lực với độ chính xác 5% Nếu không có điều kiện hiệu chỉnh đồng
bộ thì có thể hiệu chỉnh riêng từng đồng hồ áp lực
− Chuyển vị đầu cọc được đo bằng 2-4 chuyển vị kế có độ chính xác 0.01mm,
có hành trình dịch chuyển ít nhất 50mm hoặc đủ để đo chuyển vị lớn nhất theo dự kiến;
− Máy thủy chuẩn dùng để kiểm tra dịch chuyển, chuyển vị của gối kê giàn chất tải, hệ thống neo và chuyển vị đầu cọc (các số liệu đo chuyển vị đầu cọc bằng máy thủy bình chỉ được dùng như số liệu thô để tham khảo);
− Các thết bị đo tải trọng và chuyển vị phải được kiểm định theo định kỳ Các chứng chỉ kiểm định thiết bị phải trong thời gian hiệu lực;
− Các thiết bị dùng để gá lắp thiết bị đo chuyển vị gồm dầm chuẩn bằng gỗ hoặc bằng thép và dụng cụ kẹp đầu cọc bằng thép phải đảm bảo ít bị biến dạng do thời tiết;
c Hệ phản lực:
− Hệ phản lực sử dụng là dầm chính kết hợp với giàn chất tải;
− Các bộ phận cấu tạo của hệ phản lực phải đảm bảo yêu cầu sau:
+ Các dầm chính phải cùng chủng loại, kích thước, độ cứng;
+ Tổng trọng lượng đối trọng kể cả dàn chất tải, dầm chính không nhỏ hơn 120 % tải trọng thí nghiệm lớn nhất theo dự kiến (21T)
Ngoài ra còn có tấm đệm đầu cọc và đầu kích bằng thép bản có đủ cường độ và
độ cứng bảo đảm phân bố tải trọng đồng đều của kích lên đầu cọc
6 Phương pháp thí nghiệm
− Phương pháp thử tuân theo tiêu chuẩn TCVN 9393 : 2012 “Cọc – phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục"
− Thời gian nghỉ từ khi kết thúc thi công ép cọc đến khi thí nghiệm tối thiểu là
7 ngày;
Trang 7a Lắp đặt thiết bị đo và công tác chuẩn bị
− Cọc thí nghiệm cần kiểm tra chất lượng theo các tiêu chuẩn hiện hành về thi công và nghiệm thu cọc;
− Đầu cọc thí nghiệm có thể cắt bớt hoặc nối thêm nhưng phải được gia công
để đảm bảo:
+ Khoảng cách từ đầu cọc đến dầm chính phải đủ để lắp đặt kích và thiết
bị đo;
+ Mặt đầu cọc được làm bằng phẳng, vuông góc với trục cọc, nếu cần thiết phải gia cố thêm để chống phá hoại cục bộ;
+ Cần có biện pháp loại trừ ma sát phần cọc cao hơn cốt đáy móng nếu xét thấy nó có thể ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm (có thể đào đất xung quanh cọc từ cao độ đáy móng)
− Kích phải được đặt trực tiếp lên tấm đệm đầu cọc, chính tâm với tim cọc (không đặt trực tiếp kích lên đầu cọc);
− Hệ phản lực phải đặt theo nguyên tắc cân bằng, đối xứng qua trục cọc, đảm bảo truyền tải trọng dọc trục, chính tâm lên đầu cọc, đồng thời tuân thủ các quy định sau:
+ Dàn chất tải được lắp đặt trên các gối kê ổn định, hạn chế tối đa độ lún của gối kê;
+ Dầm chính và dầm chịu lực phải được kê lên các trụ đỡ hoặc các gối kê;
+ Khi sử dụng nhiều dầm chính, các dầm nhất thiết phải được liên kết cứng với nhau bằng hàn chịu lực, bảo đảm truyền tải trọng đồng đề lên đầu cọc;
+ Việc chất đối trọng phải nhẹ nhàng, tránh xung lực;
+ Khi dựng song đầu cọc không bị nén trước khi thí nghiệm;
− Dụng cụ kẹp đầu cọc được bắt chặt vào thân cọc, cách đầu cọc khoảng 0.5 lần kích thước cọc;
− Các dầm chuẩn được đặt song song 2 bên cọc thí nghiệm, các trụ đỡ dầm được chôn chặt xuống đất Chuyển vị kế được lắp đối xứng 2 bên đầu cọc và
Trang 8được gắn ổn định lên các dầm chuẩn, chân của chuyển vị kế được tựa lên dụng cụ kẹp đầu cọc hoặc tấm đệm đầu cọc (hoặc có thể lắp ngược lại);
− Khoảng cách lắp dựng thiết bị được quy định như sau:
+ Từ cọc thí nghiệm đến điểm gần nhất của gối kê >=3D nhưng trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 1.5m;
+ Từ cọc thí nghiệm đến các gối đỡ dầm chuẩn >=1.5m;
+ Từ mốc chuẩn đến cọc thí nghiệm và gối kê giàn chất tải >=5D nhưng trong mọi trường hợp không nhỏ hơn 2.5m
+ D là chiều rộng tiết diện cọc;
b Quy trình gia tải
− Trước khi tiến hành thí nghiệm, các đồng hồ đo lún được điều chỉnh về 0, gia tải trước được thực hiện bằng cách tác động lên đầu cọc 5% tải trọng thiết kế, giữ tải trọng này trong thời gian 10 phút sau đó hạ tải về 0 và không hiệu chỉnh đồng hồ đo lún, các giá trị hiện có của đồng hồ được ghi thành số đọc ban đầu khi tải trọng thí nghiệm bằng 0 tấn
− Tải trọng thí nghiệm được chia làm nhiều cấp tải theo quy định, mỗi cấp tải không lớn hơn 25% tải trọng tính toán của thiết kế Ở đây kiến nghị chia tải trọng thí nghiệm làm hai chu kỳ gia tải và chia thành nhiều cấp tải trọng với mỗi cấp nhỏ ≤25% tải trọng thiết kế
− Trình tự ép được tiến hành theo các cấp tải trọng như sau:
Gia tải sơ bộ và giảm tải về không 0%
5% 10 phút Ghi kết quả ở các thời điểm 10’ 0%
Chu kỳ I : Ptk1 = 8 tấn (cọc 16m), Ptk2 = 9 tấn (cọc 21m), Ptk3 = 11 tấn (cọc 24m)
25% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn
định quy ước
Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’;45’;60’.
50% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn
định quy ước và <= 2 giờ
Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’;45’;60’
Trang 975% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn
định quy ước và <= 2 giờ
Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’;45’;60’
100% Quan sát trong 6 giờ và đạt độ lún ổn đinh quy ước Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’;45’;60’ 2h-6h 50% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’ 0% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn định quy ước Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’;45’;60’. Chu kỳ II : Ptk1 = 12 tấn (cọc 16m), Ptk2 = 14 tấn (cọc 21m), Ptk3 = 17 tấn (cọc 24m) 25% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’ 50% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’ 75% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’ 100% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’ 125% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn định quy ước và <= 2 giờ Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’;45’;60’ 150% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn định quy ước và <= 2 giờ Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’;45’;60’ 175% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn định quy ước và <= 2 giờ Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’20’;30’;45’;60’ 200% Quan sát trong 24 giờ và đạt độ lún ổn đinh quy ước Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’;20’;30’;45’;60’;2h 24h 150% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’;20’;30’ 100% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’;20’;30’ 50% 30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm0’;10’;20’;30’ 0% Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn
định quy ước
Ghi kết quả ở các thời điểm 0’;10’20’;30’;45’;60’.
− Độ lún ổn định quy ước là độ lún không quán 0.25mm/h;
− Điều kiện gia tải:
Trang 10+ Điều kiện cho phép tăng cấp tải trọng khi gia tải: khi đầu cọc đạt độ lún ổn định quy ước (chuyển vị <0.25mm/60 phút) nhưng không quá
2 giờ (theo điều 4.4.3, 4.4.6 TCVN 9393:2012)
+ Việc giảm tải cũng làm theo từng cấp, mỗi cấp giảm tải bằng 2 lần cấp tăng tải Mỗi cấp giữ tải 30 phút, riêng cấp tải 0 giữ 60 phút
+ Ghi chép số liệu: Theo quy định trong điều 4.4.5 TCVN 9393:2012 Trong 30 phút đầu cứ 10 phút ghi chép độ lún 1 lần, 30 phút tiếp theo ghi 15 phút 1 lần, 10 giờ tiếp theo ghi 1 giờ 1 lần (cho cả gia tải và giảm tải), 12 giờ cuối cùng ghi 2 giờ 1 lần (cho gia tải)
c Xử lý tình huống
− Trị số cấp gia tải có thể tăng ở những cấp đầu nếu xét thấy cọc lún không đáng kể hoặc được giảm khi gia tải đến gần tải trọng phá hoại để xác định chính xác tải trọng phá hoại
− Trường hợp cọc có dấu hiệu bị phá hoại dưới cấp tải trọng lớn nhất theo dự kiến thì có thể giảm về cấp tải trọng trước đó và giữ như quy định
− Nếu ở cấp tải trọng lớn nhất theo dự kiến mà cọc chưa bị phá hoại, khi cần xác định tải trọng phá hoại và điều kiện gia tải cho phép thì có thể tiếp tục gia tải, mỗi cấp nên lấy bằng 10% tải trọng thiết kế và thời gian gia tải giữa các cấp là 5 phút để xác định tải trọng phá hoại
− Trong thí nghiệm phải thường xuyên quan sát và theo dõi tình trạng cọc thí nghiệm, độ co giãn của hệ neo, độ dịch chuyển của hệ giàn chất tải
d Cọc thí nghiệm được xem là phá hoại
− Chuyển vị đầu cọc vượt quá 10% bề rộng cọc lớn nhất (30mm), có kể biến dạng đàn hồi của cọc
− Vật liệu cọc bị phá hoại
e Thí nghiệm được coi là kết thúc khi
− Đạt mục tiêu thí nghiệm theo đề cương
− Cọc thí nghiệm bị phá hoại
f Thí nghiệm phải tạm dừng nếu
− Các mốc chuẩn đặt sai, không ổn định hoặc bị phá hỏng;
Trang 11− Kích hoặc thiết bị đo không hoạt động, hoặc không chính xác;
− Hệ phản lực không ổn đinh;
− Việc thí nghiệm có thể tiếp tục sau khi xử lý, khắc phục;
g Thí nghiệm phải hủy bỏ nếu
− Cọc đã bị nén trước khi gia tải;
− Các tình trạng ở mục f không được khắc phục
7 Lập hồ sơ thử tải theo các quy định trong TCVN 9393 : 2012
− Các số liệu thí nghiệm được phân tích, xử lý và đưa vào dạng bảng: số liệu thí nghiệm chi tiết và bảng tổng hợp kết quả thí nghiệm
− Từ các số liệu thí nghiệm tiến hành lập báo cáo kết quả thí nghiệm:
+ Thuyết minh công tác thí nghiệm, các kết luận cụ thể về kết quả thí nghiệm
+ Sơ đồ vị trí cọc thí nghiệm
+ Kết quả cho cọc thí nghiệm phải lập ở dạng biểu đồ
• Biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị;
• Biểu đồ quan hệ chuyển vị - thời gian của các cấp tải;
• Biểu đồ quan hệ tải trọng - thời gian;
• Biểu đồ quan hệ chuyển vị - tải trọng - thời gian
+ Các chứng chỉ kiểm nghiệm đồng hồ áp lực, đồng hồ đo lún
+ Các chứng chỉ của các kỹ thuật viên tham gia thực hiện thí nghiệm nén tĩnh
− Xác định sức chịu tải của cọc đơn từ kết quả thí nghiệm
8 Quy định về an toàn lao động
− Ngoài các yêu cầu về an toàn chất lượng và an toàn lao động, trong khi thi công công trình phải thực hiện bổ sung 1 số yêu cầu sau:
− Có bạt che mưa, nắng để bảo vệ thiết bị thí nghiệm;
− Các thiết bị thi công phải trình chứng nhận kiểm tra chất lượng trước khi đưa
Trang 12− Mọi tấm gỗ lát kê phải có chất lượng tốt, bề mặt phẳng, chêm chèn chắc chắn.
− Không được treo các khối tải lủng lẳng trên đầu người
− Phải thiết kế và lắp đặt dầm kích đảm bảo truyền toàn bộ tải trọng thử và có
độ an toàn cao
− Trong thời gian thử các chuyển vị cọc phải được quản lý chặt chẽ, kịp thời phát hiện các yếu tố không ổn định ảnh hưởng đến mức độ an toàn và kết quả thí nghiệm
− Người không nhiệm vụ miễn vào khu vực thử tải
− Cần đảm bảo an toàn tuyệt đối khi lắp đặt các thiết bị trên cao
− Nhân công lên giàn thí nghiệm bằng thang dây, không lên qua đường cẩu
− Phải có công nhân kích kéo chuyên nghiệp để xi nhan