Chương 2 xây dựng móng mố trụ cầu

Các bộ phận của tường ván gỗ lấy lên trước khi đắp lấp đất hố móng, trong những trường hợp kết cấu tường ván không thể lấy lên được thì tường ván chế tạo bằng thép hoặc bằng BTCT và được

Chương 2:

XÂY DỰNG MÓNG MỐ, TRỤ CẦU

2.1 – XÂY DỰNG MÓNG KHỐI TRÊN NỀN THIÊN NHIÊN:

Móng khối dùng cho những trường hợp nền chịu lực dưới đáy móng nằm cách mặt đất thiên nhiên không quá 6m, lớp này có thể là nền đất tốt hoặc nền đá

Điều kiện địa hình trong thời gian thi công móng thường là khô cạn hoặc nước ngập nông với chiều sâu ngập nước Hn ≤ 2 m Thực tế những móng khối ngập nước phần lớn là móng đặt trên nền đá, chiều sâu đào nhỏ, nếu là nền đất nên đổi thiết kế sang các dạng móng khác tránh móng khối.Những móng mố cầu dầm, cầu vòm ở địa hình đồi núi, tầng địa chất là nền đá nằm gần với mặt đất tự nhiên được thiết kế là móng khối và mặt bằng thi công phải bố trí ở trên sườn dốc

Biện pháp thi công móng khối trong tất cả các điều kiện địa hình đều thống nhất chung các bước như sau : thi công hố móng, xử lý đáy móng, lắp dựng ván khuôn, đổ bê tông móng, chống thấm và đắp lấp đất hố móng

Trong mỗi bước thi công biện pháp công nghệ được lựa chọn căn cứ vào những yếu tố sau đây :

- Kích thước móng : diện tích đáy chiều cao móng

- Chiều sâu đặt móng

- Dạng đất nền: loại đất, điều kiện ổn định của mái dốc, có hay không có hiện tượng cát trôi

- Dạng nền dưới đáy móng : là nền đất hay nền đá

- Điều kiện địa hình : bằng phẳng hay sườn dốc, diện tích mặt bằng thi công rộng rãi hay chật hẹp

- Điều kiện thuỷ văn : khô cạn hay ngập nước, ở trên cạn thì có hay không có nước ngầm Trong khu vực ngập nước thì mức nước ngập nông hay sâu

- Điều kiện kỹ thuật của đơn vị thi công: thiết bị đào lấy đất, công nghệ chế tạo

và cung cấp vữa bê tông

Móng khối là loại móng có khối lượng thi công lớn, với diện tích đáy móng từ 80÷120m2 khối lượng đất đào hàng trăm khối, phải thi công trong nhanh chóng Lượng

bê tông đổ tại chỗ lên tới 700÷800m3 và phải áp dụng các công nghệ đổ bê tông khối lớn

2.1.1 – Biện pháp thi công hố móng:

Khối lượng đất đào từ hố móng lên thường rất lớn và thời gian để ngỏ hố móng không được kéo dài, vì vậy cần sử dụng các phương tiện cơ giới để nhanh chóng kết thúc giai đoạn đào hố móng và chuyển sang các công đoạn khác Chỉ sử dụng nhân lực khi điều kiện mặt bằng thi công không cho phép triển khai máy móc và làm công việc sửa sang hoàn thiện phần đã đào bằng máy

Thi công hố móng đào trần cần chú ý làm nhanh, tránh để hố móng ảnh hưởng củanước mưa làm tầng đất nền bị giảm cường độ Nếu khối lượng đất đào và kích thước móng lớn yêu cầu thời gian thi công kéo dài cần phải chú ý làm rãnh thoát nước mưa không nên để hố móng bị úng ngập nước lâu dài

Bảng 2 1 - Bảng phân loại đất thi công cơ giới

Hình 2 1 – Cấu tạo hố móng đào trần Bảng 2 2

Để bảo vệ vách hố móng, không nên để vật liệu cũng như đất đào hoặc máy móc thi công gần mép hố móng Chung quanh hố móng cần để một đường bảo vệ rộng từ 1 - 1,5m Nếu hố móng tương đối sâu khi đào nên để vách hố thành từng bậc, mỗi bậc sâu khoảng 1 - l,5m

Hố móng đào trần thi công tương đối đơn giản nhưng khối lượng đất đào lớn, đối với những cồng trình xây ở những nơi chật hẹp không thể dùng biện pháp này mà phải đào vách hố thẳng đứng Để giữ cho vách hố ổn định phải dùng các biện pháp chống vách thích hợp tùy thuộc nơi thi công

Ván lát có tác dụng giữ cho vách hố móng dược ổn định hạn chế bớt việc dịch chuyển đất gây lún cho các công trình lân cận Có 3 dạng là tường ván lát ngang, tường ván lát đứng và tường ván ngang có kích thước định hình.

- Tường ván lát ngang: Tường ván lát ngang được lắp dựng sau khi đã đào hố móng đến cao độ đáy móng hoặc cách đáy móng 0,5m Kết cấu của tường ván gồm các tấm ván lát có chiều dày δ=3cm, đặt ngang từ dưới lên áp sát vào thành vách Bên ngoài đặt các thanh gỗ xẻ làm nẹp đứng đặt cách nhau những khoảng cách đều a=0,8 ÷ 1,2m,

đỡ lấy các tấm ván Bên ngoài là các thanh gỗ xẻ làm nẹp ngang đỡ nẹp đứng, đặt cách nhau b=1÷ 1,5m Để đỡ các thanh nẹp ngang dùng các thanh chống bằng gỗ tròn đường kính φ=15÷ 18cm đóng văng vào thành vách đối diện Cự li giữa các văng chống bằng 2a= 1,6 ÷ 2,4m Để các thanh văng chống đều tì sát vào nẹp ngang người ta dùng các nêm gỗ một mảnh đóng chêm vào khe giữa một đầu văng và nẹp, còn đầu văng bên kia

cố định vào với nẹp ngang bằng đinh đỉa

Hình 2 2 - Cấu tạo tường ván ngang.

1-Ván lát 2-Nẹp đứng 3-Nẹp ngang 4-Văng chống 5-Nêm gỗ 6-Đinh đỉa

Có thể không cần dùng nẹp ngang mà chỉ cần đóng văng vào ngay nẹp đứng nhưng cách này có nhược điểm là cần nhiều văng chống, khó khăn cho các công việc tiếnhành trong hố móng

Nếu khoảng cách giữa hai thành hố móng quá rộng,văng chống phải nối dài, khi

đó để tăng cứng cho văng dùng các cột đỡ trung gian, chống xuống đáy hố móng Phạm

vi áp dụng : nền đất thịt hoặc sét rắn, ít ảnh hưởng của nước ngầm, có thể đào và để ngỏ trong một thời gian ngắn, cần gia cố để chờ đợi công đoạn tiếp theo Hoặc trong thời gianthi công tiếp theo có thể bị ảnh hưởng mưa gió hay trong trường hợp có thể phát sinh tải trọng mặt đất gần mép hố móng Ván lát ngang rất phù hợp cho thi công đường hào có kích thước chạy dài nhưng khoảng cách giữa hai thành vách hẹp, còn đối với các móng của mố trụ cầu loại chống vách này ít được sử dụng Các bộ phận của tường ván gỗ lấy lên trước khi đắp lấp đất hố móng, trong những trường hợp kết cấu tường ván không thể lấy lên được thì tường ván chế tạo bằng thép hoặc bằng BTCT và được liên kết cùng với khối bê tông của bệ móng

- Tường ván lát đứng: Khác với tường ván ngang, tường ván đứng được lắp dựng đồng thời với quá trình đào đất trong hố móng Cấu tạo của tường ván bao gồm: các thanh ván dày δ=3 ÷ 5cm một đầu đẽo vát cho nhọn đầu kia cưa bằng và dùng vòng dây thép đai lại Dùng vồ gỗ đóng các thanh ván này vây quanh khu vực hố móng cho đến khi

chối không đóng được thì tiến hành đào đất trong hố móng, đào tận sát chân các thanh ván Khi còn cách mũi ván 0,5÷ 0,8m lại tiếp tục dùng vồ gỗ đóng cho đến khi đạt cao

độ thiết kế hoặc đến khi chối Dùng gỗ xẻ đặt ngang đỡ các thanh ván, lần lượt từ trên miệng hố móng xuống đến cách đáy 0,8m Mỗi tầng nẹp cách nhau từ 1 ÷ 2m Chống văng vào nẹp ngang bằng các cây chống d=18cm và nêm Để giữ cho các văng chống không bị rời ra do mỗi lần đóng ván ta dùng một số cột chống tạm xuống nền Khoảng cách các văng chống là 1,2 ÷ 1,5m Tiếp tục đào đất trong hố móng Đào đến qua tầng nẹpdưới tiến hành đặt nẹp và chống văng mới tiếp tục đào xuống sâu hơn cho đến cao độ đáy

hố móng Mũi ván ngập sâu hơn cao độ đáy hố móng từ 0,5 ÷ 0,8m

Hình 2 3 - Cấu tạo tường ván đứng.

1-Ván lát 2-Nẹp ngang 3-Văng chống 4-Nêm 5- Đinh đỉa.

Phạm vi áp dụng : trong trường hợp có cát sụt, cát chảy hoặc có nước ngầm với lưu lượng không lớn Kích thước hố móng nhỏ, chiều sâu không vượt quá 3m thì ta có thể dùng

- Tường ván ngang kích thước định hình: Trong trường hợp kích thước hố móng lớn, hai dạng tường trên không thích hợp, đặc biệt hệ thống văng chống gây cản trở cho thi công cơ giới Loại tường ván ngang kích thước định hình cọc thép chữ H có thể khắc phục được nhược điểm trên Đây là dạng kết cấu kết hợp thép và gỗ, có thể sử dụng đượcnhiều lần

Cấu tạo tường ván gồm một số các cọc thép tiết diện chữ H số hiệu 300 có chiều dài 8m Dùng búa rung đóng các cọc này quanh chu vi hố móng với các cự ly đều nhau

và bằng 1,5m Đóng đến cao độ sao cho mũi cọc sâu hơn đáy móng 1,5m Trên đầu cọc lắp hệ thống khung chống bằng thép I hoặc thép chữ ], liên kết với đầu cọc bằng hàn đính

và bu lông,các thanh trong khung chống liên kết bằng bu lông để dễ tháo lắp Sau khi lắp khung chống vào các cọc thép thì tiến hành đào đất trong hố móng,đào đến đâu dùng các thanh ván cắt đều nhau theo chiều dài l=1,2m lùa vào giữa hai cánh của thép chữ H Ván lát để riêng từng thanh nếu chiều rộng mỗi thanh > 20cm, nếu có nhiều thanh ván hẹp thì ghép chúng lại thành những tấm ván nhỏ, các ván lát có chiều dài thống nhất và được sử dụng nhiều lần gọi là các ván lát tiêu chuẩn Để cho các thanh ván ngang áp sát vào thànhvách và sau này tháo ra được dễ dàng người ta dùng nẹp gỗ độn vào khe hở giữa ván và bản cánh của cọc chữ H rồi lắp nêm và đóng chặt

Kết cấu tường ván định hình cần được thiết kế chi tiết để tháo lắp dễ dàng và sử dụng nhiều lần Dạng tường ván này dùng cho thi công hố móng của mố trụ cầu có kích thước lớn, nằm trong khu vực không bị ngập nước hoặc thi công đường hào của đường cống ngầm trong thành phố

Hình 2 4 - Cấu tạo tường ván ngang kích thước định hình.

a) cấu tạo chung b, c) một số dạng kết cấu khung chống 1-Cọc thép chữ H 2-Ván lát ngang tiêu chuẩn 3-Khung chống thép

3) Chống vách hố móng bằng vòng vây cọc ván thép:

Phạm vi áp dụng: Nếu hố móng nằm ở khu vực sát mép nước hoặc lưu lượng nướcngầm lớn, cần phải làm kín các mặt hố móng trước khi bơm cạn nước, chiều sâu hố móngtrên 4m, đất dễ sụt lở, nơi thi công có mặt bằng chật hẹp không cho phép mở rộng hố móng khi đó ta dùng cọc ván thép đóng ghép thành vòng vây hình chữ nhật hình ôvan hoặc hình tròn vây kín khu vực hố móng

Tường cọc ván đóng ngập sâu vào trong đất nền và các cọc liên kết với nhau nhờ rãnh khoá ở hai bên mép cọc có khả năng chịu lực tốt Loại tường ván này vừa có tác dụng chắn đất vừa ngăn nước ngầm thâm nhập vào trong hố móng

2.1.1.2 - Thi công hố móng ở nơi ngập nước:

Để thi công bệ móng trong khu vực ngập nước cần có biện pháp ngăn không cho nước thâm nhập vào trong khu vực thi công Vị trí thi công có thể ở cách xa bờ và chiều sâu ngập nước đến hơn 10m

Tùy thuộc vào địa hình thi công, độ lớn của bệ móng, chiều sâu ngập nước, địa chất mà có thể sử dụng một trong những dạng vòng vây sau :

- Vòng vây đất

- Vòng vây cọc ván gỗ

- Vòng vây cọc ván thép

- Thùng chụp

1- Vòng vây đất (đê đập ngăn nước bằng đất) :

Có hai dạng: đê bao và đê quai Đê bao là bờ đất đắp vòng kín, bao xung quanh khu vực thi công móng Đê quai là bờ đất đắp ôm ba mặt phía ngoài sông phía còn lại là phần đất cạn cao hơn MNTC

Đê bao và đê quai có chiều rộng mặt tối thiểu là 200cm để có thể đi lại trên đó mà không bị sạt lở, cao độ mặt đê cao hơn MNTC 70cm để chống tràn nước từ bên ngoài vàokhi có sóng Ta luy mái dốc phía ngoài sông là 1:1,5 còn phía trong hố móng là 1:1.

Bên trong thân đê dùng đất sét để làm một lớp chống thấm có chiều dày 50 ÷ 60cm Với quy cách như vậy, đê bao có diện tích chắn dòng rất lớn, biện pháp đắp khó khăn cho nên ít được sử dụng

Hình 2 5 - Cấu tạo mặt cắt ngang đê bao và đê quai.

1-lõi sét chống thấm.2-tường ván đứng.3-dây neo.

Đê quai sử dụng hợp lý hơn nhưng với điều kiện chiều sâu ngập nước (Hn) không quá 2m Khi đã sử dụng đê quai để ngăn nước, đáy hố móng không có biện pháp gì để bịtkín cả cho nên chỉ có thể áp dụng trong điều kiện nền đất dính, ít thấm, khi thi công hố móng bố trí máy bơm hút cạn nước và máy bơm thường xuyên hoạt động mỗi khi nước chảy vào đầy hố tụ

Đập ngăn dùng để chặn dòng khi thi công móng trong kênh mương, dòng chảy hẹp có thể tiến hành đắp chặn hai phía thượng và hạ lưu để ngăn nước Để giữ không cho nước ở phía thượng lưu chảy tràn qua đập, dùng đoạn đường ống có đường kính đảm bảo

đủ thoát được lưu lượng dư tràn dẫn cho nước chảy qua khu vực thi công nhưng không làm ảnh hưởng đến vị trí móng

2

n n t

2

n d

v h g

=Trong hai công thức trên: γn - trọng lượng riêng của nước;

hn - độ sâu của nước mặt;

V - tốc độ dòng nước m/s;

g - gia tốc trọng trường g = 9,81 m/s2.Muốn ổn định, lực ma sát ở chân đập phải lớn hơn các lực đẩy ngang:

1,5

Gf ≥+Trong đó: G - trọng lượng của lm đập;

f - hệ số ma sát giữa đất đắp đập và đáy sông, f = 0,5 - 0,3

- Tính lượng nước thấm qua 1m chu vi của vòng vây: có thể xác định theo công

φ

=

Trong đó: kφ, - hệ số thấm nước của đất đắp đập; hn- độ sâu nước mặt;

Vòng vây cọc ván chỉ áp dụng cho trường hợp nước ngập từ 2m ÷ 4m và nền đất không có hiện tượng cát chảy, cát trôi

Hình 2 6 – Cấu tạo vòng vây cọc ván gỗ kép

4-cọc cừ 5-khung chống 6- ván (hoặc phên nứa) chắn

3- Vòng vây cọc ván thép :

a) Phạm vi áp dụng:

Vòng vây cọc ván thép là loại kết cấu ngăn nước dùng phổ biến trong thi công cầu Có thể dùng trong điều kiện ngập sâu trên 10m nước, kích thước vòng vây không hạn chế Vòng vây cọc ván thép áp dụng được khi có tầng đất đủ dầy cho phép đóng ngậpvới độ sâu sao cho không bị xói hở chân cọc

b) Cấu tạo:

Vòng vây được ghép từ các cọc riêng rẽ Cọc ván là sản phẩm thép cán định hình,

có tiết diện sao cho đủ cứng khi chuyên chở và chịu lực được ở một độ sâu ngập nước trung bình mà không cần tăng cường, đặc biệt dọc hai bên mép cọc được cán thành mộng

âm dương theo một đường gọi là rãnh khóa hay là "me" Khi ghép các cọc, các rãnh khóalồng khít vào nhau tạo thành một tấm tường kín bao quanh khu vực thi công, nước ở bên ngoài chỉ rỉ thấm mà không chảy vào trong vòng vây

Ưu điểm của vòng vây cọc ván thép là độ cứng lớn kết cấu gọn ít chắn dòng, sử dụng được nhiều lần

Cọc ván thép có ba loại đặc trưng : loại tấm phẳng, loại lòng máng và loại cọc ống Trong thi công cầu sử dụng phổ biến loại cọc lòng máng Larxen Các cọc này phân

cấp theo số hiệu mặt cắt, chiều dài chế tạo của cọc 8 ÷ 22m, khi cần chiều dài lớn hơn có thể nối bằng hàn Cọc Larxen cũng có thể ghép thành tiết diện kép để tăng độ cứng và khả năng chịu uốn, cọc ghép đôi hàn đấu lưng lại với nhau.

Kích thước của vòng vây được xác định theo kích thước của bệ móng sao cho đảmbảo khoảng cách tĩnh giữa vòng vây và bề mặt của bệ móng ≥70cm Vị trí chân cọc ván phải cách lưng hàng cọc bê tông ngoài cùng 0,5m Đỉnh cọc ván cao hơn MNTC 0,7m

Hình dạng của vòng vây dựa theo hình dạng của bệ móng :

- Vòng vây hình tròn nếu bệ móng có dạng hình tròn hoặc lục giác

- Hình ôvan nếu bệ móng có hai đầu tròn hoặc vát cạnh

- Hình chữ nhật là phổ biến vì phần lớn các bệ móng đều có dạng chữ nhật

Số lượng cọc ván xác định theo chu vi của vòng vây và bằng phần nguyên của tỉ

số giữa chu vi và chiều dài danh định của tiết diện cọc phần kích thước còn dư tính cho cọc hợp long cuối cùng Đối với vòng vây hình chữ nhật khép kín vòng vây ở hai góc đốidiện nhau còn vòng vây hình tròn và ôvan khép mối ở một điểm

Hình 2 8 - Cấu tạo vòng vây cọc ván thép hệ Larxen.

Các cọc đóng thẳng đứng theo cả hai phương và tuyệt đối song song với nhau, nếuchỉ có một cọc bị nghiêng, tất cả các cọc khác sẽ bị nghiêng theo và tạo thành khe hở hình chữ V ở vị trí khép góc Chân cọc đóng cắm sâu vào trong nền, đầu cọc tựa vào khung chống bằng thép Khung chống được chế tạo bằng các thanh thép hình chữ I hoặc chữ [ Vành đai khung chống áp sát vào với các đầu cọc thép và liên kết cứng với nhau đảm bảo không bị biến hình, các thanh chống bên trong có vai trò tăng cường cho khung

và bố trí sao cho không gây khó khăn cho thi công trong vòng vây như đào đất và vận chuyển vật liệu, kết cấu vào trong hố móng

Hình 2 9 - Cấu tạo khung chống và biện pháp lắp nhiều tầng khung chống.

a) Khung chống có thanh chống ngang b) Vành đai lắp bằng dàn Bailey c) Hạ khungchống nhiều tầng 1- CVT, 2- vành đai thép hình,3- cọc chữ H định vị,4-vành đai bằng dàn Bailey, 5-sàn kích,6- kích,7-thanh

Maccaloy,8-khung chống tầng trên, 9-khung chống tầng dưới,10-phạm vi bệ móng.

Nếu chiều sâu ngập nước không lớn có thể không cần khung chống trên các đầu cọc, chỉ cần một đầu cọc ngàm vào trong nền là đủ, tường cọc ván làm việc theo sơ đồ công xon Ngược lại trong vùng nước ngập sâu, để tăng cường cho cọc ván, ngoài khung chống trên đầu cọc còn phải bổ sung thêm một số tầng khung chống trung gian

Với diện tích của mặt phẳng vòng vây lớn hơn 300m2 và phải sử dụng các thanh chống dài, khi đó sử dụng vành đai khung chống có kết cấu dạng dàn Do dàn có độ cứnglớn nên có thể không cần những thanh chống ngang do đó thi công trong vòng vây sẽ không bị cản trở Để đỡ vành đai cần có hai hàng cọc chữ H, các hàng cọc này đóng ngậpsâu vào trong nền và đỡ giàn vành đai trong suốt quá trình thi công trong vòng vây

Để liên kết khung chống với các đầu cọc người ta dùng những đoạn cốt thép ∅14

÷ 16 uốn thành hình chữ U và hàn nối hai bên thành máng với khung chống Cách liên kết này vừa có tác dụng chống, vừa có tác dụng giằng và không làm ảnh hưởng đến việc

sử dụng sau này của cọc thép Khi tháo dỡ dùng chạm sắt tẩy mối hàn tách cọc ván ra khỏi khung chống

c) Biện pháp thi công vòng vây cọc ván thép:

Để đảm bảo khép kín được vòng vây, trước tiên người ta ghép vòng vây theo hình dạng thiết kế sau đó dùng búa rung hạ các cọc xuống dần đều nhau Búa rung hạ cọc là loại búa chuyên dụng, búa có hàm kẹp, khi rung kẹp chặt vào bụng cọc và cũng dùng chính búa này để nhổ cọc Không nên dùng búa Diezel để đóng cọc ván thép vì sẽ làm vênh móp tiết diện khó sử dụng lần sau Trường hợp không có búa rung phải dùng búa Diezel để đóng thì không cho nổ búa mà chỉ dùng trọng lượng của búa để ép cọc xuống gọi là biện pháp đóng câm

Hình 2 10 - Biện pháp hạ vòng vây cọc ván thép bằng búa rung.

Trình tự thi công tiến hành theo các bước sau :

- Đóng một số cọc thép chữ H xung quanh về phía trong của vòng vây để làm cọc định vị khoảng cách 2 ÷ 3m/một cọc Dùng búa rung để hạ cọc

- Dùng cần cẩu cẩu lắp khung chống tựa trên các cọc định vị để làm khung dẫnhướng cho các cọc ván

- Tổ hợp cọc ván : tổ hợp 3 ÷ 5 cọc thành một mảng trước khi đóng Dùng các thanh ray kê đệm phía dưới và đặt ngửa hai cọc ván ở hai bên hướng chiều lòng máng lêntrên để một khoảng trống giữa chúng, luồn thanh thứ ba vào giữa theo chiều úp xuống lắpkhớp với cạnh me của hai thanh bên rồi dùng tời kéo chậm để các cạnh me trượt hết chiều dài thanh cọc Dùng thanh kẹp, kẹp các cọc đã tổ hợp lại với nhau

- Xảm me cọc ván thép có tác dụng làm kín mạch nối ghép giữa các cọc Vật liệu

là dây thừng tẩm dầu thải, dùng que nhét vào khe hở giữa các cạnh me

- Dựa vào khung dẫn hướng tiến hành ghép vòng vây Dùng cần cẩu cẩu từng tổ hợp cọc theo phương thẳng đứng và lùa một cạnh me của tổ hợp vào hàng cọc đã ghép trước, dưới đáy cạnh me còn lại dùng dây thừng hoặc mảnh gỗ làm nút ngăn không cho đất hoặc sỏi chèn vào, thả từ từ cho tổ hợp cọc trượt thẳng theo rãnh me và cắm ngập chân vào trong nền Đối với vòng vây hình chữ nhật, xuất phát từ hai góc của vòng vây còn đối với vòng vây có hình tròn hoặc elíp thì có thể bắt đầu từ một vị trí bất kỳ của vòng vây

- Tại điểm hợp long, đo cụ thể khoảng hở còn lại để chế tạo cọc khép mối và tiến hành khép kín mối nối

- Dùng búa rung rung hạ cọc ván, đi lần lượt từ một góc cho hết một lượt xung quanh vòng vây, chiều sâu hạ giữa các cọc không chênh nhau quá 1m Với trường hợp đóng ở trên cạn, cọc ván thép dùng làm tường ván ổn định vách hố móng hoặc vách tường hào thì không cần tổ hợp và xảm me giữa các cọc mà lần lượt ghép cọc vào phần tường ván đã đóng rồi rung cho cọc hạ xuống hết tầm đến cao độ thiết kế

Trường hợp ở dưới nước nếu việc di chuyển búa rung xung quanh vòng vây nhiều lần để hạ dần cao độ các cọc gặp khó khăn, hoặc do biện pháp tổ chức thi công mà vòng vây cọc ván thép không khép kín được ngay mà phải để trống một hoặc hai mặt ván, sau khi thực hiện những nội dung công việc trong vòng vây mới tiến hành ghép và đóng nốt những mặt ván còn lại Khi đó người ta còn áp dụng biện pháp hạ cọc ván thép không qua ghép trước Dựa vào khung chống để dẫn hướng đóng một cọc ván đầu tiên thật thẳng đến cao độ thiết kế sau đó theo hướng của cọc này lắp và đóng các cọc khác cũng cho đến cao độ thiết kế Hai cọc cuối cùng của mỗi hướng đóng tại mối ghép hợp long của vòng vây chỉ đóng đến 2/3 chiều sâu rồi dùng thép góc hàn đính cố định khoảng cách

vị trí của hai cọc này sau đó nhổ lên và dùng thép tấm hoặc thép chữ U hàn vá khe hở giữa hai cọc, dùng cọc chế tạo này đóng vào mối hợp long sẽ khép kín vòng vây

Hình 2 11 – Bê tông bịt đáy

a) Không có các đầu cọc b) có các đầu cọc.

Để ngăn không cho nước thâm nhập vào hố móng từ các phía, sau khi hạ vòng vâycọc ván thép cần phải tiến hành đổ lớp bê tông bịt đáy trong khi nước vẫn còn ngập đầy trong hố móng Sau khi bơm cạn nước, ở phía dưới đáy móng chịu một áp lực đẩy nổi do lực đẩy Acximet tác dụng, nếu trọng lượng khối bê tông bịt đáy không đủ lớn nền sẽ bị đẩy trồi lên

d) Tính toán vòng vây cọc ván thép:

* Các lực tác dụng lên vòng vây cọc ván thép:

- Áp lực thủy tĩnh : áp lực thuỷ tĩnh trong đất rời tác dụng trên suốt chiều dài cọc ván, còn trong đất dính (không thấm) phụ thuộc vào điều kiện chuyển vị chân cọc Áp lựcnước tĩnh tính theo công thức:

n n n

p =γ h

Trong đó: γn: trọng lượng riêng của nước, hn: Chiều cao cột nước

- Áp lực chủ động từ phía đất nền : áp lực ngang chủ động của đất nền xét trong trường hợp mặt đất bằng phẳng và lưng tường thẳng, nhẵn.Tính theo lý thuyết cân bằng dẻo của Rankin :

+ Đối với đất rời: p a =γdn K h a a

+ Đối với đất dính: p a K h a a 2 t (45c g 2)

ϕγ

a

K =tg −ϕ

- Áp lực bị động của đất nền : áp lực ngang bị động của đất nền xét trong trường hợp mặt đất bằng phẳng và lưng tường thẳng, nhẵn.Tính theo lý thuyết cân bằng dẻo của Rankin :

+ Đối với đất rời: p p =γdn K h p p

+ Đối với đất dính: p a K h p p 2 t (45c g 2)

ϕγ

Trong đó: γdn: trọng lượng thể tích đẩy nổi của đất rời, hp: khoảng cách từ đáy hố móng đến chân cọc ván thép; γ: trọng lượng thể tích của đất dính; c: cường độ lực dính đơn vị; ϕ: góc ma sát trong; hp: khoảng cách từ đáy hố móng đến chân cọc ván thép; Kp:

hệ số áp lực đất bị động:

2(45 )2

p

K =tg +ϕ

* Tính toán theo điều kiện ổn định vòng vây cọc ván :

Vòng vây cọc ván bị mất ổn định khi chân cọc bị đẩy bật khỏi nền do mômen lật gây ra bởi chênh lệch áp lực trong và ngoài vòng vây Hiện tượng mất ổn định còn xảy ra khi chân cọc bị xói lở không đủ ngàm vào trong nền Do vậy mục đích của tính toán ổn định vòng vây cọc ván thép là xác định chiều sâu t cần đóng ngập chân cọc vào đất nền

so với mặt đất phía có nguy cơ bị chân cọc đẩy lên

Sơ đồ tính ổn định vông vây cọc ván không có văng chống: Vòng vây cọc ván không có văng chống sử dụng cho trường hợp nước ngập nông, đất trong vòng vây phải đào sâu xuống so với cao độ tự nhiên Điều kiện ổn định :

lat giu

m- Hệ số điều kiện làm việc

* Tính vòng vây cọc ván theo điều kiện về cường độ và độ cứng : nhằm kiểm

soát được khả năng cọc bị gẫy khi chịu tải Điều kiện độ cứng là khống chế độ võng của cọc ván không cho vượt quá giá trị cho phép làm hở me gây chảy nước vào trong vòng vây

Sơ đồ tính toán theo điều kiện cường độ được lập cho vòng vây ở trạng thái bơm cạn nước

Tải trọng tác dụng là áp lực thủy tĩnh và có thể có một phần áp lực ngang chủ động của nền nếu trong vòng vây có hố móng

Lấy 1m chiều dài vòng vây để tính như một tiết diện dầm làm việc độc lập Đối với vòng vây không có văng chống, vòng vây làm việc như dầm công xon, vị trí ngàm tính tại điểm cách bề mặt của lớp bê tông bịt đáy 0,5m Đối với vòng vây có một tầng văng chống, sơ đồ tính là dầm giản đơn, một gối là điểm cách mặt bê tông bịt đáy 0,5m

và gối thứ hai là vị trí văng chống

Đối với mỗi sơ đồ tính, xác định giá trị mômen lớn nhất và tính duyệt theo cường

độ với điều kiện thép làm việc trong giai đoạn đàn hồi Điều kiện độ cứng của vòng vấy được kiểm tra theo độ võng cho phép: f ≤ [f] với [f] = L/250 với L- khẩu độ tính toán của thanh cọc ván

Nếu một trong hai điều kiện cường độ hoặc độ cứng không thỏa mãn cần phải bố trí thêm tầng văng chống và khi đó sơ đồ tính của vòng vây theo điều kiện về cường độ

và độ cứng là dầm liên tục, với các gối là điểm bố trí văng chống và điểm cách mặt bê tông bịt đáy 0,5m

Khung chống của vòng vây hình chữ nhật làm bằng dầm thép cán tiết diện chữ I hoặc chữ [, mỗi một mặt khung làm việc như một dầm liên tục kê trên các văng chống và

ở hai đầu là hai cạnh khác Mỗi cạnh của khung làm việc theo điều kiện nén uốn đồng thời, tải trọng là phản lực gối của cọc ván tựa trên khung chống do áp lực ở các mặt bên tác dụng lên tường cọc

4- Thùng chụp không đáy :

a) Đặc điểm và phạm vi áp dụng:

Có thể thay thế vòng vây cọc ván thép bằng một kết cấu khác không cần đóng sâu vào nền để giữ ổn định mà chỉ cần đặt tựa lên trên mặt nền, đó là thùng chụp Trong trường hợp đặc biệt hố móng đào vào nền đá bên trên không có lớp đất phủ hoặc lớp phủ này mỏng không đủ để giữ ổn định chân cọc thì khi đó vòng vây ngăn nước chỉ có thể là thùng chụp

Thùng chụp là một khối hộp gồm bốn mặt bên ghép từ các tấm thép, được tăng cường bởi hệ thống khung sườn và kết cấu giằng hạ xuống sát đáy quây kín xung quanh khu vực thi công Kết hợp với lớp bê tông bịt đáy, thùng chụp có tác dụng ngăn kín nước,

có thể bơm cạn nước để thi công

Kích thước của thùng chụp bằng kích thước của bệ móng cộng thêm mỗi chiều

100 ÷ 150cm Có hai dạng thùng chụp: loại ghép từ các tấm ván định hình và loại ghép từcác tấm cọc ván

b) Cấu tạo:

* Thùng chụp ghép từ các tấm ván định hình:

- Các tấm ván có kích thước và cấu tạo thống nhất nhau Cấu tạo của mỗi tấm ván thép bao gồm tôn lát chiều dày δ=2,5÷ 5mm, xung quanh đóng khung cạp mép bằng thép góc L100x100x10.Trên cánh đứng của thép góc ở bốn cạnh ván có khoan các lỗ ở những

vị trí thống nhất để có thể liên kết các tấm lại với nhau bằng bu lông Tôn lát được tăng cường bằng hệ sườn đứng và sườn ngang liên kết hàn, cự li giữa các sườn từ 300 đến 400mm

- Ghép các tấm ván này lại với nhau thành bốn mặt phẳng của thành hộp bằng bulông ∅22 có đệm bằng gioăng cao su Các thành hộp liên kết với nhau tại bốn góc bằng thép góc liên kết và bulông Phía trong thùng chụp tăng cường bằng hệ khung giằng

có kết cấu dạng khung hoặc dạng dàn

Hình 2 12 - Cấu tạo tấm ván thép.

1-Tôn lát ;2- Cạp mép bằng thép góc ;3- Sường tăng cường đứng ;4- Sườn tăng cường ngang.

- Thùng chụp được ghép sẵn ở trên bờ rồi hạ xuống hệ nổi và kéo ra vị trí hoặc được ghép trên sàn đạo ngay tại vị trí thi công tùy điều kiện thi công cụ thể của công trường Thùng chụp là một kết cấu lớn, khi hạ xuống nước phải dùng cần cẩu nổi có sức nâng lớn và độ ổn định cao hoặc dùng giá long môn kết hợp với hệ thống tời múp để hạ

- Nạo vét, san cho đáy sông tương đối bằng phẳng và tạo thành hố móng rộng có chiều sâu khỏang 0,5m Hệ nổi chở thùng chụp được neo ở các góc đảm bảo đứng cố định tại vị trí Ở mặt phía hạ lưu đặt các thanh dẫn hướng để thùng tựa vào và trượt xuống khi bị nước đẩy Sau khi thùng chụp được hạ xuống sát đáy, dùng các bao tải chứa cát hoặc vữa bê tông thả xuống xếp chèn xung quanh mép ngoài Đổ lớp bê tông bịt đáy bằng biện pháp đổ bê tông dưới nước, sau một ngày có thể bơm nước ở trong thùng chụp

ra ngoài để tiến hành các công việc tiếp theo trong hố móng

Hình 2 13 - Cấu tạo và biện pháp hạ thùng chụp bằng giá long môn.

1- Ván tiêu chuẩn 2- Các thanh [300 liên kết tầng đáy và thân thùng chụp ; 3- Khung chống ; 4- Thanh tăng cường dọc 5- Thanh dẫn hướng 6- Cọc định vị 7- Móc cẩu 8- mép đáy thùng chụp, 9- tà vẹt đáy, 10- chân khay bao tải cát 11- thùng chụp 12- cọc định vị 13-xà lan 14- giá long môn lắp bằng YUKM 15- xe cẩu hạ thùng chụp 16-

khung treo.

* Thùng chụp ghép từ các tấm cọc ván:

- Loại ván này có chiều dài bằng với chiều cao của thùng chụp, chiều rộng từ 2,0÷

3,0m Tấm ván gồm các thanh [200 đặt cách nhau 500÷ 650mm làm sườn tăng cường dọc, bên trong lát bằng tôn tấm chiều dày δ=5÷ 8mm, ở hai mép theo cạnh dài hàn hai nửa của cọc ván thép Laxen đã được xẻ dọc Mặt ngoài của tấm ván hàn khung tăng cứnggồm các thanh ngang và các thanh bắt chéo là thép [ hoặc thép góc Chân và đỉnh tấm ván cạp mép bằng thanh thép [ và phủ lên bằng một bản thép

- Hai tấm ván được ghép lại với nhau nhờ một thanh cọc ván luồn vào hai rãnh me

và bằng cách như vậy có thể ghép nhiều tấm thành một mặt phẳng Bốn mặt ván ghép thành hộp bởi bốn cọc góc Có thể ghép thùng chụp thành hình đa giác đều cạnh khép kín

để quây kín xung quanh thân trụ trong trường hợp thi công sửa chữa trụ

- Thùng chụp được thi công bằng hai biện pháp: ghép sắn thành hộp ở trên mặt nước, bên trong có khung thép tăng cường rồi hạ xuống đáy bằng cần cẩu nổi hoặc giá long môn

- Ghép tại chỗ tương tự như đóng vòng vây cọc ván, trước tiên đóng các cọc định

vị bằng thép cắm xuống nền, sau đó hạ hai tầng khung chống ghép sẵn tựa lên các cọc định vị, dựa vào khung chống để dẫn hướng ghép dần từng mặt phẳng gồm ván và cọc ván thép cho đến khi quây kín thành hộp Đóng cho các cọc ván thép cắm chắc vào trong nền, còn các tấm ván chỉ tựa sát trên mặt nền Trong vòng vây đổ lớp bê tông bịt đáy và bơm cạn nước

- Hai tấm ván được ghép lại với nhau nhờ một thanh cọc ván luồn vào hai rãnh me

và bằng cách như vậy có thể ghép nhiều tấm thành một mặt phẳng Bốn mặt ván ghép thành hộp bởi bốn cọc góc Có thể ghép thùng chụp thành hình đa giác đều cạnh khép kín

để quây kín xung quanh thân trụ trong trường hợp thi công sửa chữa trụ

- Thùng chụp được thi công bằng hai biện pháp: ghép sắn thành hộp ở trên mặt nước, bên trong có khung thép tăng cường rồi hạ xuống đáy bằng cần cẩu nổi hoặc giá long môn

- Ghép tại chỗ tương tự như đóng vòng vây cọc ván, trước tiên đóng các cọc định

vị bằng thép cắm xuống nền, sau đó hạ hai tầng khung chống ghép sẵn tựa lên các cọc định vị, dựa vào khung chống để dẫn hướng ghép dần từng mặt phẳng gồm ván và cọc ván thép cho đến khi quây kín thành hộp Đóng cho các cọc ván thép cắm chắc vào trong

nền, còn các tấm ván chỉ tựa sát trên mặt nền Trong vòng vây đổ lớp bê tông bịt đáy và bơm cạn nước.

Hình 2 14 - Cấu tạo thùng chụp ghép từ các tấm cọc ván

a) Cấu tạo một tấm ván b)Ghép các tấm ván thành thùng chụp

1-tấm ván 2-cọc ván thép Laxen-4 3-khung dẫn hướng đồng thời là khung chống 4- cọc định vị 5- thanh gỗ đệm.

- Sau khi thi công bệ móng và thân trụ, thùng chụp được tháo dỡ bằng cách, trước hết tháo nước vào, sau đó rút nhổ các cọc ván thép và dỡ các tấm ván, khung chống bên trong tháo dỡ sau cùng vì giữa các tấm ván và khung chống chỉ tựa lên nhau mà không cóliên kết Nếu khung chống dỡ trước trong điều kiện chưa tháo nước thì các mặt phẳng củathùng chụp phải được chống tạm vào bệ móng hoặc thân trụ

2.1.1.3 – Đào đất hố móng:

a) Trường hợp hố móng đào trần:

- Đào đất bằng máy ủi, kết hợp thủ công : Phạm vi áp dụng: Móng nằm trên địa hình dốc, đặc biệt là móng mố cầu Độ dốc không vượt quá 300, chiều rộng không gian thao tác máy >8m Đất cấp I÷III theo bảng phân loại đất thi công cơ giới, không bị úng nước

- Đào hố móng bằng máy đào gầu nghịch :

+ Phạm vi áp dụng: Đất cấp I-III theo bảng phân loại đất thi công cơ giới Chiều sâu hố móng 4÷6 m Không có hiện tượng cát trôi, cát chảy, không bị úng nước Địa hìnhthi công tương đối bằng phẳng, hoặc kết hợp máy ủi san tạo mặt bằng và làm đường công

vụ Làm việc kết hợp với xe chở đất tự đổ

+ Biện pháp thi công :

Đào đất bằng máy đào kết hợp nhân lực sửa sang taluy hố móng Đất thải vận chuyển bằng ôtô

Thiết kế biện pháp dùng máy đào gầu nghịch phải chú ý những điểm sau :

+ Khả năng với xa nhất, đổ cao nhất và đào ở vị trí thấp nhất so với vị trí đứng của máy đào

+ Vị trí đứng của máy so với mép hố móng đảm bảo ổn định vách ta luy

+ Dung tích gầu và năng suất máy

+ Đường di chuyển của máy để có thể đào hết được các vị trí của hố móng

+ Số lượng xe chở đất phối hợp và đường vận chuyển của xe Nếu không phải chở đất thải đi chỗ khác thì vị trí đổ đất phải bố trí cách xa hố móng, không ảnh hưởng đến ổn định của thành vách

Hình 2 15 - Các hình thức di chuyển máy đào thi công hố móng đào trần.

a) Di chuyển dọc theo chiều dài hố móng b) Di chuyển cắt ngang hố móng.

Đường di chuyển của máy đào bố trí theo hai phương pháp :

- Di chuyển dọc theo chiều dài hố móng : máy đào đứng ở vị trí tim của hố móng

và đi giật lùi, đào lấy đất rồi đổ lên xe ben đứng ở bên vị trí đứng của máy đào và di chuyển dọc theo mép hố móng Đất thải có thể đổ ở một phía bên cạnh mép hào.Cách di chuyển này, tay với của gầu đào chỉ phải quay một góc hẹp 450÷900, có thể đào đến vị trí ngay sát vị trí đứng nên đào được sâu tối đa so với khả năng với của tay gầu, máy ít di chuyển nên năng suất làm việc cao, sau khi đào từng đoạn hố móng dài từ 3÷4m máy lùi đến vị trí đứng mới Biện pháp này phù hợp với dạng hố móng hẹp và chạy dài

- Di chuyển cắt ngang hố móng : máy đào đứng dọc theo chiều rộng của hố móng và bắt đầu từ một cạnh của hố móng Máy đào đất và đổ đất vào xe ôtô vận chuyển đứng ở kế bên Đào đến đâu máy lùi dần cho đến hết chiều rộng của hố móng sau đó tiến lên vị trí mới theo đường cắt chéo để đào đoạn hố móng tiếp theo.Biện pháp di chuyển này đào được hố móng rộng, mỗi chu kỳ di chuyển của máy đào đào được 2÷3m chiều dài hố móng Trong biện pháp này cũng có thể đổ đất sang bên cạnh hố móng nhưng phải

sử dụng thêm các máy ủi để đẩy chuyển và vun đống đất thải

+ Biện pháp tổ chức thi công :

Mặt bằng thi công hố móng bao gồm phạm vi khu vực hố móng, vị trí đứng và

di chuyển của máy đào, đường vận chuyển cho ôtô và phạm vi của bãi chứa đất thải Xung quanh hố móng phải có hàng rào cảnh báo cách mép hố móng 1m Xung quanh mép hố móng cần có hệ thống rãnh thoát hoặc bờ con lươn để ngăn nước mặt thâm nhập vào trong hố móng nếu trong thời gian thi công gặp thời tiết mưa gió

+Trình tự thi công bao gồm các bước :

1- San ủi tạo mặt bằng thi công

6- Xác định mép hố móng của tầng dưới tiếp tục đào bằng thủ công đợt một 7- Tập kết vật liệu cho thi công lớp lót móng và phối hợp với tư vấn giám sát để nghiệm thu đáy móng nhanh chóng

8- Đào lớp đất phía trên đáy móng

9- Nghiệm thu đáy hố móng

10- Xử lý đáy hố móng bao gồm thi công lớp lót móng bằng bê tông mác thấp vàđào rãnh thoát xung quang hố móng, kiến thiết hố tụ và lắp đặt máy bơm nước

11- Nghiệm thu đáy móng trước khi thi công móng

+ Máy móc thi công gồm :

- Máy đào gầu nghịch chọn theo dung tích gầu v (m3), tầm với tay gầu

- Ôtô phối hợp cần xác định trọng tải xe G (kN), cự ly vận chuyển L (km)

và xác định trước số lượng xe

- Cần cẩu dùng để vận chuyển đất, và chuyển vữa bê tông đổ lớp lót móng

số lượng 1 chiếc chọn theo tầm với

- Máy bơm chọn theo lưu lượng nước

- Máy trộn bê tông di động loại 250l

- Máy đầm bàn

b) Trường hợp hố móng có kết cấu chống vách :

Trong hố móng có kết cấu chống vách ở đó thanh chống dọc và ngang của vành đai khung chống cản trở đưa gầu của các loại máy làm đất vào lấy đất.Việc sử dụng máy đào gầu nghịch hay máy đào gầu ngoạm phụ thuộc vào cấu tạo của hệ khung chống Do đào bằng máy nên kết cấu chống vách cần phải chắc chắn và bền vững không chỉ đối với

áp lực đất tĩnh mà còn chịu được các va chạm của máy móc khi làm việc nên kết cấu chống vách phải là dạng tường ván ngang có kích thước định hình

Khi thiết kế kết cấu khung chống của tường ván cần xem xét kích thước gầu của các loại máy làm đất sẽ sử dụng đào lấy đất trong hố móng để bố trí cự li giữa các hàng văng chống sao cho việc thả gầu ngoạm hay lựa gầu đào của máy đào xuống cạp đất trong hố móng và cẩu lấy lên một cách dễ dàng

Khi đào đất bằng máy trong hố móng có tường ván vẫn cần có lực lượng lao động thủ công phối hợp để làm các việc như lắp ván ngang chắn đất, đào xả đất ở các góc

và cạnh hố móng ở những chỗ vướng khuất mà máy không với tới rồi chuyển ra vị trí thuận lợi để máy có thể xúc chuyển lên trên

- Phạm vi áp dụng : Nền đất cấp I-III theo bảng phân loại đất thi công cơ

giới.Không bị úng nước trong giai đoạn thi công

- Biện pháp thi công : có thể sử dụng hai loại máy đào phụ thuộc vào dạng kết cấu của khung chống :

Nếu kết cấu khung chống chỉ gồm các thanh chống ngang thì sử dụng máy đào gầu nghịch, kết hợp ôtô chở đất

Nếu khung chống bao gồm cả thanh chống ngang và thanh chống dọc, mặt hố móng bị phân thành những khoang nhỏ thì phải sử dụng máy đào gầu ngoạm Đất thải được đổ ra bãi thải bố trí cách xa mép hố móng hoặc đổ lên ôtô chuyển ra xa Quá trình đào lấy đất trong hố móng kết hợp đồng thời với lắp đặt ván lát ngang chống vách hố móng

Nếu sử dụng máy đào gầu nghịch, hướng di chuyển của máy dọc theo chiều dài của hố móng Khi dùng máy đào gầu ngoạm có thể bố trí máy đứng ở một vị trí phía đầu

hố móng, do có tầm với xa nên máy có thể lấy đất ở các khoang trong hố móng

Đào bằng máy đến cách cao độ đáy móng ( CĐĐM) 50cm thì dừng và đào nốt bằng thủ công Đất đào bằng thủ công chuyển lên khỏi hố móng bằng cần cẩu và thùng chứa

- Biện pháp tổ chức thi công: Mặt bằng thi công hố móng có chống vách thu hẹphơn so với biện pháp đào trần vì kích thước miệng hố móng nhỏ, máy đào có thể đứng sátmép hố móng Trên mặt bằng cần bố trí đường di chuyển của máy đào và đường vận chuyển của ôtô chở đất thải Đối với máy đào gầu ngoạm cần chọn vị trí sao cho máy ít phải di chuyển nhất và góc quay cần khi làm việc nhỏ nhất.Trên mặt bằng cần bố trí bãi

tập kết các kết cấu chống vách đặc biệt là ván lát ngang sẽ được chuyển dần xuống hố móng trong quá trình đào đất

Hình 2 16 - Đào đất trong hố móng có chống vách

a) Dùng máy đào gầu thuận b) Dùng máy đào gầu ngoạm

Xung quanh mép hố móng, tường ván nhô cao hơn so với mặt đất 0,25m để phòng ngừa đất đá rơi bất thường từ trên mép hố xuống hố móng khi đang có người làm việc Có hàng rào cảnh báo và ban đêm có đèn báo hiệu

Bố trí rãnh thu và thoát nước xung quanh khu vực hố móng đề phòng thời tiết mưa gió và có thể dẫn nước chảy ra khỏi khu vực hố móng nếu phải bơm nước từ trong

hố móng lên

+ Trình tự các bước thi công :

1- San ủi tạo mặt bằng thi công : đào bỏ gốc cây, phá dỡ các công trình kiến trúc cũ, bóc lớp hữu cơ, san mặt bằng, đào rãnh thoát nước, làm đường công vụcho máy đào và ôtô vận chuyển, tạo bãi chứa cấu kiện kết cấu chống vách 2- Đo dạc định vị hố móng, xác định đường biên mép hố móng trên mặt đất và theo mép đường biên xác định vị trí các cọc thép Dùng búa rung đóng hạ các cọc thép chữ H số hiệu 300 vào trong nền đến cao độ thiết kế

3- Lắp khung chống liên kết các đầu cọc thép

4- Đào đất trong hố móng, sau mỗi đợt đào sâu xuống từ 0,5÷1,0m thì lắp ván ngang và nêm chèn cho ván áp sát vào với vách hố móng.Đào đến cao độ cách đáy 0,5m thì dừng và đào tiếp bằng thủ công

5- Tiếp tục đào bằng thủ công đến cao độ đáy móng

6- Nghiệm thu đáy hố móng

7- Xử lý đáy hố móng bao gồm thi công lớp lót móng bằng bê tông mác thấp

và đào rãnh thoát xung quang hố móng, kiến thiết hố tụ và lắp đặt máy bơm nước

8- Nghiệm thu đáy móng trước khi thi công móng

+ Thiết bị và máy móc thi công chính :

- Cần cẩu 16 ÷25 Tấn

- Búa rung hạ cọc ván thép

- Máy đào gầu nghịch hoặc máy xúc gầu ngoạm chọn theo năng suất máy

- Ôtô vận chuyển chọn phù hợp với máy đào

- Máy bơm chọn theo lưu lượng nước

- Máy trộn bê tông di động loại 250l

- Máy đầm bàn

c- Thi công hố móng trong điều kiện ngập nước:

Hố móng của móng khối phải được đào trong điều kiện khô ráo vì phải đảm bảo trạng thái nguyên thổ của nền đất phía dưới đáy móng, cho nên đối với nền đất nếu vị trị móng nằm trong khu vực ngập nước thì phải sử dụng các loại móng khác như móng cọc hoặc móng giếng, tránh dùng móng khối

Điều kiện ngập nước đặt ra có thể gặp phải trong hai trường hợp sau :

- Móng khối đặt trên nền đá, vị trí móng nằm trong khu vực ngập nước

- Khu vực móng không bị ngập nước nhưng bị ảnh hưởng của nước ngầm, mực nước ngầm (MNN) cao hơn cao độ đáy móng và lưu lượng nước ngầm lớn Đối với trường hợp móng trên nền đá ta phải sử dụng vòng vây ngăn nước, còn trong trường hợp nền bị úng do nước ngầm phải tìm biện pháp làm khô nền đào trước khiđào đất trong hố móng

* Biện pháp đào hố móng trên nền đá trong khu vực ngập nước:

Nền để đặt móng chịu lực sau khi đã bóc hết và dọn sạch lớp phong hóa hoặc dập vỡ mạnh, chiều sâu đào đá từ 1,0÷2,0m Mặt đá có thể lộ ngay ở đáy sông hoặc có thể ở dưới một tầng phủ bằng cát hoặc cuội sỏi

Do phải đào lấy đất ở phía trong vòng vây và chân cọc không thể hạ sâu vào nền

đá nên trong trường hợp này vòng vây ngăn nước không thể dùng cọc ván thép mà phải chọn loại vòng vây ngăn nước khác

Nếu gặp dòng chảy hẹp, nước ngập nông có thể sử dụng biện pháp đắp đập ngăn nước ở hai phía thượng và hạ lưu, dùng ống cống tạm dẫn nước chảy qua khu vực thi công rồi bơm cạn nước Thân đập phải dùng đất thịt hoặc cát chứa trong các bao tải và

xử lý nền đập để không xảy ra hiện tượng cát trôi Ống cống có diện tích thoát đủ lưu lượng nước thường xuyên và tránh phạm vi đào móng Biện pháp này chỉ được áp dụng cho dòng chảy nhỏ và trong thời gian thi công chắc chắn không xảy ra mưa lũ

Nếu nền đá lộ ra trên mặt đất tự nhiên, lòng suối không bằng phẳng thì nên sử dụng vòng vây đất quây xung quanh khu vực thi công.Vòng vây gồm những khung lồng

gỗ đặt nối tiếp nhau xuống dưới đáy dòng chảy, nhô cao hơn MNTC 0,5m.Gặp những chỗ nhấp nhô dùng bao tải cát kê đệm cho tương đối bằng phẳng Các lồng gỗ này được giằng chống lại với nhau cho ổn định.Bên trong lồng gỗ dùng ván hoặc cây nhỏ lát chặn

và đổ đất không thấm Sau khi đắp kín vòng vây thì tiến hành bơm cạn nước Máy bơm nước có lưu lượng gấp hai lần lưu lượng dự kiến để đề phòng đáy nền có nhiều khe nứt nước có thể thấm qua

Hình 2 17 - Bố trí vòng vây đất để thi công hố móng trong nền đá bị ngập nước

Trường hợp vị trí móng nằm trong dòng chảy rộng, nước ngập sâu nên sử dụng thùng chụp để ngăn và bơm cạn nước trong vòng vây trước khi tiến hành đào phá đá trong hố móng

Khi sử dụng thùng chụp phải kết hợp với lớp bê tông vành khăn là lớp bê tông

đổ chèn xung quanh bên trong thùng chụp để ngăn nước có thể chảy từ khe hở giữa đáy thùng chụp với nền thiên nhiên vào hố móng

Hình 2 18 - Biện pháp đào hố móng trong nền đá ngập nước

a)Hạ thùng chụp và đổ bê tông vành khăn.b) Đào đá trong vòng vây bơm cạn nước 1-chân khay.2-ống

đổ bê tông 3-bê tông vành khăn 4- máy nén khí 5- thùng chứa

Biện pháp thi công tiến hành như sau : Dùng máy đào gầu dây hoặc máy đào gầungoạm đào dọn hết tầng phủ trên mặt nền đá sau đó hạ thùng chụp xuống sát đáy nhờ kếtcấu bó đáy thùng chụp Dùng các bao tải cát thả xuống đắp thành chân khay chặn xung quanh phía ngoài của thùng chụp Đổ lớp bê tông vành khăn bằng biện pháp rút ống thẳng đứng, chờ cho lớp bê tông này đủ cứng (sau 2 ngày) bơm cạn nước trong vòng vây

Để có thể bơm cạn nước cần đào một góc sâu hơn xuống thành hố tụ để tập trung nước vềphía đó Đào lớp đá phong hóa bằng búa hơi ép và vận chuyển đá thải đựng trong các thùng chứa lên khỏi hố móng bằng cần cẩu.Trong quá trình đào hố móng phải có máy bơm nước thường trực và hoạt động thường xuyên Nếu khối lượng đào phá đá lớn có thể áp dụng biện pháp nổ mìn lỗ nhỏ có che chắn Sau mỗi lần nổ phá dùng máy xúc bốc, xúc đá thải đưa lên khỏi hố móng Kích thước hố móng đào trong đá lớn hơn kích thước của bệ móng mỗi chiều không quá 5cm để có thể sử dụng thành đá của hố móng để làm ván khuôn

2.1.2 – Làm khô hố móng:

2.1.2.1 – Hút nước trực tiếp:

Không được để đáy móng ngâm trong nước, đặc biệt trong thời gian đổ bê tông

và khi bê tông móng đang ninh kết không để nước ngập đến cao độ đáy móng.Vì vậy cần

bố trí bơm thường xuyên hạ mực nước xuống thấp hơn cao độ đáy móng cho đến khi bê tông bệ móng kết thúc ninh kết ( sau 4 giờ kể từ khi kết thúc đổ bê tông )

Nước thâm nhập vào hố móng gồm những nguồn sau :

- Nước tụ có sắn trong hố móng do bơm rửa vệ sinh đáy móng: Qtu

Lưu lượng nước thâm nhập vào hố móng trong một giờ do cả ba nguồn :

Q= Qtu + Qng +Qm

Làm rãnh thoát xung quanh đáy hố móng, độ dốc dọc 0,6% để dẫn về 1 hoặc 2

hố tụ bố trí ở góc của hố móng Dung tích của hố tụ sao cho trong 1 giờ chứa được hết lượng nước Q trên Máy bơm hoạt động không dưới 10 phút Xung quanh hố tụ dùng gỗ

kè để chống sụt lở và lấy đá dăm hoặc đá sỏi lót đáy hố

2.1.2.2 – Hạ mực nước ngầm trong hố móng:

Khi nền đào bị úng do mực nước ngầm cao hơn cao độ đáy hố móng, cần phải được làm khô trước khi đào đất trong hố móng Biện pháp hữu hiệu là hạ mực nước ngầm bằng các ống hút giếng khoan đường kính nhỏ Đầu hút là một ống kim lọc đường kính ∅=60÷ 80 mm, dài 1,7m được cắm sâu xuống nền bằng biện pháp xói rửa, các đầuhút nối với ống hút đường kính ∅=38÷55mm chiều dài 5÷7m nối vào đường ống tập trung nước đường kính ống ∅=75÷125mm, sau đó dẫn đến trạm bơm thu nước Các đầu hút cắm hai bên hố móng, cách mép hố từ 1,0÷ 1,5m và đầu hút thấp hơn đáy hố móng 0,9÷1,2m, bố trí ống cách nhau 0,8÷1,6m

Cách tính lượng ống hút giếng khoan làm khô nền hố móng như sau:

- Giả thiết cự li ban đầu giữa các ống giếng khoan r0 = 0,8; 1,2 hoặc 1,6 m

- Tính lưu lượng một đầu hút :

(2.6b)

r ≥r0 và r > 15 d trong đó d - đường kính ống hút (m)

- Nếu không thỏa mãn điều kiện trên thay r = r0 vào công thức (2-3) và tính lại

- Kiểm tra lại chiều cao hạ mực nước ngầm :

(2.7)trong các công thức trên :

H- chiều cao mực nước ngầm tính từ MNN đến điểm hút (m)S- chiều sâu hạ mực nước ngầm tính từ điểm cao nhất của đường chênh lệchmực nước sau khi đã bơm hút hoàn thành ( hình 2.19)

R- bán kính ảnh hưởng của một đầu hút

k- hệ số thấm (m/h) m- hệ số dự trữ

R0 – bán kính qui đổi của diện tích hố móng A- diện tích hố móng(m2)

B, L - cự li giữa hai hàng ống ngoài cùng theo phương ngang và theo phương dọc hố móng.

Bảng 2 4 – Hệ số thấm của một số loại nền

2.1.2.3 – Đổ bê tông bịt đáy:

a) Tác dụng lớp bê tông bịt đáy: Tăng độ ổn định của vòng vây cọc ván thép, ngăn không cho nước ngấm từ phía dưới đáy vào trong hố móng, chống áp lực đẩy nổi làm bục đáy hố móng khi hút cạn nước, giúp làm khô hố móng thuận lợi cho việc thi công bệ móng

b) Yêu cầu cấu tạo lớp bê tông bịt đáy: Chiều dày lớp bê tông bịt đáy phải thỏa mãn hai điều kiện: đủ nặng để thắng áp lực đẩy nổi của nước và đảm bảo về mặt cường

độ Ta cần tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy để thỏa mãn các yêu cầu trên và trong mọi trường hợp chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bịt đáy là 1m

Hình 2 19 - Hạ mực nước ngầm bằng các ống hút giếng khoan đường kính nhỏ

a) Bơm xả khi cắm ống.b) Khi hút nước

1- đầu lọc 2- đường ống chính tập trung nước 3- máy bơm 4-lưới lọc 5- van bi 6- đường ống hút

c) Cách xác định chiều dày lớp bê tông bịt đáy: dựa vào khả năng chống áp lực đẩy nổi của nước và về mặt cường độ:

- Khi không có các đầu cọc và không xét dính bám của bê tông với cọc ván, giữ lực đẩy nổi chỉ do trọng lượng của khối bê tông:

1

n n bt

hbt: Chiều dày lớp bê tông bịt đáy

gbt: Trọng lượng đơn vị của bê tông

gn: Trọng lượng đơn vị của nước

Hn: Chiều cao tính từ mực nước thi công đến cao độ đáy móng

n : hệ số tải trọng, n = 0,9m: hệ số điều kiện làm việc

[τ]: Cường độ dính bám của bê tông

F: diện tích đáy hố móng

k: số lượng cọc của móng

U: Chu vi mặt cắt ngang của cọc

Hình 2 20 – Bê tông bịt đáy

d) Cách thi công lớp bê tông bịt đáy: Có thể dùng phương pháp đổ bằng bao tải, dùng thùng mở đáy, phương pháp vữa dâng hay phương pháp rút ống thẳng đứng

Nếu khối lượng bêtông ít, nước trong hố móng không sâu có thể đổ bêtông bằng túi bao tải Bêlông có độ sụt từ 16 - 20cm, thiết kế cao hơn cường độ yêu cầu của bêtông 10% Bêtông cho vào túi bao tải buộc lại bằng dây thừng với một nút để tháo Hạ nhẹ nhàng bao tải đến gần sát đáy hố, đứng trên bờ kéo dây cởi nút miệng túi cho bêtông tụt xuống Tiếp tục đổ bằng nhiều bao tải một lúc và chú ý phải nhẹ nhàng không làm sao động nước Kết quả thực tế cho thấy lớp bêtông đổ theo phương pháp này đảm bảo bịt kín được đáy hố và đạt yêu cầu cường độ

Công nghệ vữa dâng là đổ cốt liệu thô vào trong khuôn trước sau đó bơm vữa xi măng đã trộn vào trong khối đá ép từ dưới đáy ép dần lên, áp suất bơm làm cho dòng vữachảy lấp các khe rỗng và đẩy nước ra ngoài Vữa từ mỗi ống bơm lan tỏa ra một vùng có bán kính nhất định, các vùng kề nhau đan nhập vào nhau tạo thành một khối lỏng dâng lên lấp dần các khe rỗng của khối cốt liệu Sau khi đông kết ta có được khối bê tông nằm trong nước Do vữa bê tông không được nhào trộn, khối bê tông do các viên đá xếp ngẫu nhiên được gắn kết lại bằng khối vữa lỏng mà thành nên số hiệu không thể xác định Mặt khác khi đổ đá trong nước không thể san tạo phẳng nên bề mặt bê tông rất kém Vì những

lý do trên bê tông đổ theo công nghệ vữa dâng chỉ dùng cho các công trình phụ tạm không dùng cho những kết cấu chính Công nghệ vữa dâng chủ yếu áp dụng để thi công lớp bê tông bịt đáy hố móng

Kỹ thuật đổ bê tông được thực hiện theo các bước :

1- Chia diện tích đổ bê tông thành lưới ô vuông , kích thước 2,5÷4m , riêng các cạnh biên cách các cạnh của vòng vây hố móng 1,3÷2m Dùng cây luồng hoặc thanh cốt thép buộc thành dàn định vị theo lưới đã chia

2- Chế tạo các lồng thép chống bẹp dạng lồng sóc với cốt thép dọc làm bằng

∅10 và cốt đai tròn làm bằng ∅6 , đường kính lồng bằng 2 lần đường kính ống bơm vữa đồng thời phải ≥ 200mm Cự ly giữa các thanh cốt thép 5cm , cự ly giữa các cốt đai tròn nằm trong phần đổ đá phải nhỏ hơn kích thước viên đá còn ở phần trên bố trí cách 100cmmột đai Các lồng chống bẹp phải nhô cao hơn mặt nước để khi đổ, đá không bị rơi vào trong lồng Cắm các lồng chống bẹp vào những đỉnh lưới ô vuông và buộc cố định vào dàn định vị

3- Đổ đá vào khuôn, đổ đều theo từng lưới ô vuông đã chia , lượng đá đổ vào mỗi ô lưới bằng diện tích của ô nhân với chiều dày bê tông Đá dùng cho đổ bê tông theo công nghệ vữa dâng là đá dăm ≥ 4cm hoặc đá hộc.

4- Đặt các ống bơm vữa vào trong lòng các lồng chống bẹp , miệng ống thả xuống sát đáy Ống bơm vữa có đường kính ∅50÷100mm nối chung với đường trục và nối vào máy bơm vữa

5- Vữa xi măng cát được trộn trong máy trộn theo tỉ lệ và tỉ X/C = ½ và tỉ lệ N/X=0,65 ÷ 0,85 Dùng máy bơm vữa khí nén với áp suất 0,5Mpa hoặc có thể dùng máy bơm đẩy pít tông để bơm vữa Tốc độ vữa dâng 0,2÷2m/h đầu ống bơm phải giữ luôn ngập trong vữa 0,65m

6- Lượng vữa dâng lên được kiểm tra thông qua lượng vữa đã bơm vào bằng thể tích khối đá nhân với tỉ lệ lỗ rỗng là 40 ÷45%, hoặc bằng cách đo chiều dày của vữa trongcác lồng thép

7- Sau khi kết thúc việc bơm vữa , thu các ống bơm và thu hồi các lồng thép bằng cách dùng cần cẩu kéo nhổ chúng lên ngay khi vữa chưa ninh kết

Hình 2 21 - Sơ đồ biện pháp đổ bê tông dưới nước theo công nghệ vữa dâng.

1- vòng vây cọc ván thép 2- khung chống vòng vây 3- trục chia vị trí cắm ống 4-dàn định vị 5- lồng chống bẹp.

6- ống bơm vữa 7- đá dăm 8- bán kính ảnh hưởng của vữa.

Công nghệ rút ống thẳng đứng dùng vữa bê tông đã trộn sẵn rót vào trong khuôn bằng ống kín cắm ngập trong khối vữa Áp suất tạo ra do chiều cao cột vữa thắng áp lực của nước làm cho vữa chảy lan tỏa ra xung quanh và để cho áp suất vữa luôn lớn hơn áp lực nước ống đổ phải được kéo rút từ từ lên cao Các vùng vữa của mỗi ống đổ giao cắt nhau và trộn thành một khối Do bê tông được đùn từ trong lòng khối vữa nên chỉ có mặt ngoài tiếp xúc với nước vì vậy bê tông đổ theo biện pháp này đồng đều và liền khối, hỗn hợp vữa bê tông trộn theo thành phần thiết kế và kiểm soát được chất lượng , vữa có độ sụt lớn nên đảm bảo độ chặt cần thiết của bê tông Vì những lý do trên chất lượng bê tông

đổ dưới nước theo công nghệ rút ống thẳng đứng được đảm bảo và có thể áp dụng công nghệ này để đổ bê tông cho những kết cấu nằm chìm trong nước Kỹ thuật đổ bê tông theo biện pháp rút ống thẳng đứng được thực hiện như sau :

1- Chuẩn bị các ống đổ bê tông , đường kính ống ∅200÷300mm chiều dài mỗi đốt ống 2,5m nối với nhau bằng khớp nối kín Ống nối với phễu đổ có dung tích bằng 1,5lần dung tích của toàn bộ ống Các ống được thả xuống sát đáy, cự ly giữa các ống là 1,25R và cách thành khuôn 0,65R Trong đó R là bán kính lan tỏa của vữa trong mỗi ống được tính theo công thức :

R = 6KI < 6mvới K – thời hạn vữa còn độ linh động ( h )

I-tốc độ đổ bê tông ( m/h)

Chiều dài của ống phải đảm bảo sao cho cao độ mực vữa trong phễu (cách miệng phễu 5cm ) cách mực nước thi công (MNTC) một khoảng là h thỏa mãn điều kiện :h ≥ R − 0,6H trong đó H – khoảng cách từ MNTC đến miệng ống hoặc đến cao độ mặt vữa ở trong khuôn

Điều kiện trên nhằm đảm bảo tốc độ chuyển động của vữa trong ống được liên tục, thắng sức cản của áp lực nước và ma sát thành ống Nếu tính ra h< 0 thì có thể bố trí cao độ phễu ở bất kỳ vị trí nào thuận lợi cho thi công

Hình 2 22 - Sơ đồ các bước đổ bê tông dưới nước theo công nghệ rút ống thẳng đứng

a) Bước chuẩn bị ống đổ ; b) cấu tạo nút thông ; c) rút ống đổ bê tông;d) kết thúc

Trong mỗi phễu, tại vị trí cổ phễu nối với ống treo một nút thông kích thước vừa lọt trong ống và có khả năng nổi trên mặt nước Quả thông này có các tác dụng : giữ cho vữa không rơi tự do vào trong ống, ngăn không cho vữa tiếp xúc với nước, dồn đẩy nước

và không khí ra khỏi ống khi bắt đầu trút vữa Nút thông treo vào móc có hai sợi dây, mộtsợi là dây treo có khả năng kéo đứt lớn và một sợi dây điều khiển làm quay móc để thả nút rơi xuống Các ống đổ cùng với phễu được đặt trên hệ thống nâng để kéo rút lên với cùng một tốc độ

2- Vữa bê tông có kích thước cốt liệu ≤ 1/4 đường kính trong của ống, độ sụt 16÷24cm và lượng xi măng tăng 20% so với chỉ tiêu xi măng cùng mác vữa nếu đổ trên cạn Đổ vữa vào trong các phễu Thả các nút thông tụt xuống sát đáy đồng thời các cột vữa cũng hạ xuống theo trong các ống Kéo dây điều khiển để thả rơi nút thông Nâng cácđầu ống lên khỏi đáy 25cm , vữa đẩy nút thông ra ngoài và chảy tràn ra xung quanh , rút ống lên với tốc độ 0,12m/phút và tiếp tục cấp vữa vào các phễu Trong quá trình rút ống phải đảm bảo điều kiện chiều sâu t của đầu ống ngập trong vữa nằm trong khoảng : 0,5 ≤

t ≤ 2KI Điều kiện này đảm bảo nước không thâm nhập vào trong khối vữa và đầu ống kịp rút ra khỏi khối vữa bắt đầu ninh kết

3- Tốc độ cấp vữa cho mỗi ống tham khảo bảng 2-5 So với biện pháp vữa dâng, rút ống thẳng đứng phức tạp hơn rất nhiều nên chỉ áp dụng khi bê tông có yêu cầu chất lượng cao

Bảng 2 5

Phải tổ chức các công việc chu đáo để có thể ngay khi đào xong hố móng là tiến hành đổ bê tông móng, tránh để ngỏ lâu ảnh hưởng đến điều kiện ổn định của nền Nếu

do những nghuyên nhân nào đó mà phải chờ một thời gian mới đổ bê tông móng thì để chừa lại 0,1÷0,2m ngay trước khi đổ bê tông tiến hành đào nốt và tạo phẳng bằng lớp đệm móng

Lớp đệm móng có cấu tạo theo một trong hai dạng :

- Hỗn hợp dăm cát có chiều dày 15cm đầm chặt, nếu gặp nền sét ướt Trước khi

đổ lớp đệm dăm,cần hớt bỏ lớp đất nhão bên trên,rải và san lấn dần và đầm cho lớp hỗn hợp này thâm nhập một phần vào trong nền

-Vữa bê tông mác thấp dày 10cm.Biện pháp dùng vữa bê tông mác thấp để lót móng là hiệu quả nhất vì nó tạo ra mặt nền ổn định, sạch sẽ có thể láng phẳng để tạo mặt ván đáy chính xác cho bệ móng Đặc biệt nếu đáy bệ có lưới cốt thép thì việc dùng bê tông lót móng là bắt buộc Bê tông lót móng đổ trực tiếp lên mặt nền vừa đào lấy đất, san phẳng và vỗ qua một lần bằng đầm tay Nếu nền có hiện tượng thấm nước, dùng hỗn hợp

bê tông khô rải lên và đầm, bê tông sẽ ngấm nước và ninh kết

Cao độ lớp lót không được cao hơn cao độ thiết kế của đáy móng

Sau khi tẩy lớp phong hoá tiến hành chôn neo chống trượt trên mặt đá

Khoan những lỗ khoan ∅42mm, l=50cm theo sơ đồ mắt sàng, khoảng cách a=50cm Dùng vòi nước rửa sạch lỗ khoan Nhồi vữa xi măng cát tỉ lệ 1:2 vào đầy các lỗ khoan, chú ý không để tạo các túi khí trong lỗ Neo là các thanh thép ∅32 có gờ dài 100cm đóng vào các lỗ đã nhồi vữa cho đến sát đáy

Sau khi chôn neo, dùng vữa bê tông láng một lớp dày 10 cm khắp lượt đáy móng để tạo phẳng bằng với cao độ thiết kế của đáy móng

chôn vào bệ móng với chiều dài thiết kế hoặc chiều dài cán sẵn của thanh thép Nếu bệ móng có bố trí cốt thép thì các thanh cốt thép chờ được hàn vào khung cốt thép của bệ Trường hợp bệ không có cốt thép phải thiết kế thêm khung cốt thép định vị các thanh cốt thép chờ

Ván khuôn móng là những tấm ván ghép sẵn bằng gỗ hoặc bằng thép có chiều cao từ 0,7÷1,0m chiều dài 2m dựng quanh chu vi móng Các tấm ván được liên kết với nhau bằng hệ thống thanh nẹp và đinh,để chống áp lực vữa đẩy từ bên trong ta dùng các thanh chống bên ngoài, chống xiên hoặc văng vào thành vách hố móng Để chống dính bám của bê tông vào mặt ván, tạo điều kiện tháo dỡ ván khuôn dễ dàng, trên khắp mặt ván dùng dầu chống dính quét một lượt vừa đủ thấm không đẫm quá ảnh hưởng đến bê tông Ván khuôn phải tính toán theo các yêu cầu chịu lực và về độ cứng

Bê tông mỗi một bậc của bệ móng được đổ liên tục trong một đợt Trường hợp khối lượng một đợt đổ quá lớn, cần thiết chia khối tổ chức đổ bê tông thành nhiều đợt và

xử lý mối nối thi công giữa các khối

Cách chia khối chủ yếu là theo mạch ngang Bê tông đổ khối dưới phải chờ một thời gian mới tiếp tục đổ đợt bê tông khối trên khi cường độ bê tông của khối dưới đạt ít nhất là 1,2Mpa ( khoảng sau 3 ngày) Khi diện tích đổ bê tông rất lớn có thể chia khối theo cả mạch ngang và mạch dọc, nhưng đối với mỗi khối diện tích đổ bê tông phải ≥ 50m2

Để đáp ứng yêu cầu đổ bê tông liên tục năng suất của các phương tiện cung cấp vữa phải được tính toán Tốc độ đổ bê tông là tốc độ vữa dâng trong khuôn xác định theo công thức :

m- hệ số sử dụng thời gian 0,9

T- thời gian đổ xong bê tông móng ( h)

Tốc độ đổ bê tông phải đảm bảo sao cho khi đầm lớp trên không ảnh hưởng đến

bê tông lớp dưới đang ninh kết Như vậy h phải thoả mãn điều kiện :

R- chiều sâu tác dụng của đầm ( m)

t- thời hạn linh động của vữa bê tông(nếu khônng dùng phụ gia lấy bằng 4giờ

tvc- thời gian vận chuyển vữa kể từ lúc trút ra khỏi máy đến lúc đổ bê tông (h)

Để có thể đổ bê tông được liên tục năng suất của máy trộn, của phương tiện vận chuyển và cấp vữa phải đảm bảo :

Q= h.Fbt (m3/h)

Fbt- Diện tích đổ bê tông lấy bằng diện tích đáy móng (m2)

Do đặc điểm của móng khối là trong thời điểm thi công, móng nằm trong khu vực không bị ngập nước nên việc vận chuyển vữa bê tông từ nơi trộn đến vị trí đổ bê tông

là thuận lợi Vận chuyển vữa phải đảm bảo yêu cầu không làm mất nước trong vữa bê tông, không để vữa bê tông bị phân tầng và thời gian vận chuyển phải được tính vào thời gian ninh kết của vữa do vậy phương tiện vận chuyển phải không làm ảnh hưởng đến tiến

độ thi công Ngoài ra còn phải xét đến hiệu quả kinh tế Những điều trên phải được tính đến trong khi lập thiết kế tổ chức thi công móng

Nguồn cung cấp vữa bê tông cho móng:

+ Tổ chức trộn vữa ngay tại mặt bằng thi công móng.Số lượng máy trộn xác địnhbằng khối lượng vữa Q cần cung cấp trong một giờ chia cho năng suất P của một máy trộn cộng thêm một máy trộn dự phòng để đảm bảo đổ bê tông liên tục

+ Lấy vữa bê tông từ trạm trộn tập trung của công trường và vận chuyển vữa ra

vị trí thi công móng bằng máy bơm bê tông, máy có thể bơm đi xe 200m và lên cao 30m,

ống bơm vữa dẫn ra tận hố móng và có thể rót trực tiếp vào khuôn nếu chiều cao vữa rơi không vượt quá 1,5m

Hình 2 23 - Cách phân khối đổ bê tông

+ Mua vữa bê tông của nhà máy và vận chuyển đến mặt bằng thi công bằng xe Mix chuyên dụng Trên mặt bằng thi công vữa chuyển từ miệng hố móng và rót vào khuôn phải đảm bảo sao cho chiều cao vữa rơi không quá 1,5m để đảm bảo không bị phân tầng Để giảm chiều cao vữa rơi, tuỳ thuộc vào điều kiện địa hình, chiều sâu hố móng và biện pháp vận chuyển vữa mà áp dụng những biện pháp sau:

+ Dùng máng nghiêng, nếu tổ chức trộn ngay trên miệng hố móng,đặc biệt là khithi công trong điều kiện địa hình sườn dốc

Máng nghiêng đóng bằng gỗ,hoặc dùng tôn uốn đặt trên khung đủ cứng để có thể gắn đầm rung vào cạnh máng sao cho vữa có thể chảy đi một cách dễ dàng

+ Đối với móng khối thi công trong hố móng đào trần có không gian rộng và thoáng, chiều sâu không lớn thì có thể đổ bê tông bằng thùng chứa Thùng chứa hàn bằng thép, có dung tích 0,5 ÷ 1m3, dạng hình phễu, đáy thùng có cửa xả Trút vữa vào thùng chứa và dùng cần cẩu chuyển xuống dưới hố móng, khi thùng xuống gần sát bề mặt đổ bê tông công nhân rút cửa xả cho vữa từ từ trút xuống,vừa trút vừa di chuyển miệng phễu để san vữa cho đều

Hình 2 24- Tổ chức trộn vữa ngay tại miệng hố móng và rót vữa vào khuôn bằng máng nghiêng

1- máy trộn.2- sàn công tác 3- máng nghiêng 4- cọc ván 5- bệ móng

+ Dùng ống vòi voi nếu không thể cấp vữa trực tiếp xuống sát bề mặt bê tông vì những lý do sau:

- Dùng máy bơm vữa, ống bơm chỉ đưa đến miệng hố móng

- Khung cốt thép chờ không cho phép đưa thùng chứa xuống hố móng, từ cao độ mặt sàn ngang với cao độ miệng hố móng xuống đến bề mặt đổ bê tông có chiều cao lớn hơn 1,5m

Để giảm chiều cao vữa rơi, vữa rót qua phễu và chảy theo ống vòi voi và trú vào khuôn Ống vòi voi là một chuỗi những đoạn ống hình nón cụt gò bằng tôn mỏng lồng vào nhau nhờ những móc treo.Trong lòng mỗi ống có gắn thêm một lưỡi xẻng nhỏ chìa ngang ra để hạn chế tốc độ rơi xuống của vưã.Vì móc từng đốt với nhau nên ống vòi voi làm việc như một ống mềm có thể kéo di chuyển miệng ống đến những vị trí trí đổ khác nhau trong phạm vi diện tích đổ bê tông Khi vữa dâng đến đâu có thể thá ngắn bớt ống

đi đến đấy

+ Vữa bê tông vận chuyển bằng xe Mix, khi đến vị trí đổ vữa được trút dần sang thùng chứa và dùng cần cẩu rót vào khuôn hoặc trút sang xe bơm, sau đó xe bơm bơm bê tông vào khuôn

Hình 2 25- Những biện pháp đổ bê tông móng khối trong hố móng

a) Đổ bằng thùng chứa b) Đổ bằng xe bơm vữa c) Đổ bằng ống vòi voi.

1- xe Mix.2-xe bơm 3- ống bơm bê tông dẫn từ máy bơm 4- Phễu đón vữa 5- ống vòi voi.

* Đổ và đầm bê tông :

Vữa phải được san đều thành từng lớp phẳng chiều dày 30cm và đầm lần lượt từng lớp Khi đầm,dưới tác dụng chấn động của đầm,vữa xi măng tăng độ linh động và chảy như một dung dịch làm cho các hạt cốt liệu chuyển dịch sát vào nhau, khe hở giữa các hạt được vữa xi măng lấp đầy, những bọt khí hình thành và chứa trong khối vữa thoátlên trên mặt vữa Bê tông được đầm có độ chặt cao không bị rỗ, xốp, lấp đầy khuôn và chất lượng bề mặt của bê tông nhẵn, mịn Nếu đầm nhiều,bê tông sẽ bị phân tầng, giảm chất lượng,vì vậy chỉ đầm đến khi thấy trên mặt vữa xuất hiện lớp hồ xi măng thì dừng Phải chuẩn bị các phương án cung cấp năng lượng, máy móc thiết bị thay thế để không bịdừng đổ bê tông giữa chừng Trường hợp thời tiết quá xấu ảnh hưởng đến chất lượng bê tông thì có thể dừng.Trước khi dừng phải tiến hành xử lý bề mặt bê tông đảm bảo liên kếttốt giữa hai đợt đổ

* Kỹ thuật xử lý bề mặt :

Do những nguyên nhân bất khả kháng không thể tiếp tục đổ bê tông, phải nhanhchóng đầm cho đạt yêu cầu, san bề mặt bê tông tạo mui luyện cho nước chắt ra có thể chảy tới xung quanh thành, ở mép ván thành khoan một số lỗ nhỏ để nước có thể chảy thoát ra ngoài, dùng đá dăm kích cỡ 6÷8cm rửa sạch cấy lên bề mặt bê tông theo cự li 25×25 cm để tạo nhám Tuyệt đối không được để có vũng đọng trên bề mặt bê tông

Dùng vật liệu che phủ lên bề mặt bê tông phòng tránh nước mưa rửa trôi vữa xi măng Nếu dừng không quá 30 phút có thể thi công được thì tiếp tục đổ cho xong, nếu dừng lâu hơn thời gian trên phải chờ cho đến khi bê tông đạt cường độ 1,2Mpa mới được thi công tiếp

Khi đổ bê tông đến cao độ dự kiến gọi là điểm dừng kỹ thuật, ở những chỗ nối tiếp với thân mố hoặc thân trụ thực hiện biện pháp tạo nhám như nêu trên, ở vị trí còn lại hoàn thiện bề mặt cho nhẵn và dốc đều ra phía ngoài.Sau khi đổ bê tông 3 giờ nếu trời nắng nóng, và 10 giờ nếu trời râm mát dùng vật liệu xốp nhẹ che phủ bề mặt tránh nắng trực tiếp gây rạn nứt bề mặt bê tông và tưới nước bảo dưỡng cho bê tông

* Bảo dưỡng bê tông :

Bảo dưỡng là giữ ẩm tạo điều kiện cho quá trình thuỷ hoá trong bê tông được hoàn tất Nếu sử dụng phụ gia tạo lớp phủ bề mặt giữ nước trong khối bê tông thì không cần tưới nước bảo dưỡng, tuy nhiên phụ gia này còn chưa được dùng phổ biến cho nên việc bảo dưỡng bê tông bằng tưới nước thường xuyên vẫn là biện pháp hữu hiệu.Trong

mùa khô tưới nước được duy trì trong 7 ngày đêm, trong 3 ngày đầu ban ngày cách 3 giờ tưới nước 1 lần, ban đêm ít nhất tưới 1 lần.Các ngày sau tưới ít nhất 3 lần trong 1 ngày đêm Nếu dùng các vật liệu che phủ giữ ẩm thì số lần tưới nước giảm đi

* Thời điểm tháo dỡ ván khuôn:

Ván khuôn thành được dỡ khi cường độ bê tông đạt 2,5Mpa Sau khi dỡ ván khuôn có thể tiếp tục thi công bậc trên của móng hoặc kết cấu thân trụ

- Theo cấu tạo của cọc, móng cọc chia thành hai nhóm :

+ Móng cọc đặc: Bao gồm các loại cọc bằng gỗ, bằng thép cán hoặc ray cũ và

cọc BTCT Những cọc này có tiết diện đặc và có nhiều hình dạng khác nhau nhưng có ítnhất là một trục đối xứng Các loại cọc đặc được đóng vào nền bằng búa xung kích hoặc

ép tĩnh

+ Móng cọc ống: là cọc ống tròn có đường kính ngoài từ 60cm đến 300cm, chiềudày thành ống nhỏ hơn rất nhiều so với đường kính cọc và thuộc dạng kết cấu thanhthành mỏng Vật liệu làm cọc chỉ có hai loại thép và BTCT Biện pháp đóng cọc ống phụthuộc vào đường kính và cấu tạo mũi cọc Đối với cọc thép đường kính ≤ 800mm và cọcBTCT đường kính ≤ 500mm thường có mũi kín và đóng bằng búa xung kích như cọcđặc Đối với các cọc đường kính ≤ 1000mm mũi cọc hở và được cấu tạo lưỡi cắt, đóngbằng biện pháp rung Những cọc có đường kính lớn hơn 1000mm đều có cấu tạo lưỡi cắt

ở dưới chân cọc và đóng bằng biện pháp rung hạ, vừa rung vừa kết hợp với những biệnpháp giảm sức kháng ở phía chân cọc và thành cọc như đào lấy đất ở phía trong lòng cọc,xói đất ở phía mũi và phía thành ngoài

Cọc được chế tạo thành từng đốt có chiều dài tối đa là 12m để dễ vậnchuyển,trong quá trình hạ vào nền, các đốt cọc nối với nhau bằng mối nối thi công Khichia cácđốt cọc phải chú ý đến yêu cầu: trong một bệ cọc các mối nối không được cùngnằmtrên một mặt phẳng , do vậy cần có ít nhất là 2 loại đốt mũi cọc để khi nối mối nối

- Căn cứ vào vị trí bệ móng mà phân biệt hai loại móng cọc :

+ Móng bệ chìm: là móng có cao độ đáy bệ thấp hơn mặt đất tự nhiên ( sau khi đã

xét xói lở)

+ Móng bệ nổi: là móng có đáy bệ đặt cao hơn mặt đất tự nhiên.

Theo các điều kiện địa hình và điều kiện thủy văn tại thời điểm thi công, móng đượcphân ra các nhóm :

+ Móng cọc trên cạn: là móng mà ở vị trí móng có mặt đất thiên nhiên hoặc đất

đắp lên cao hơn mực nước thi công (MNTC)

+ Móng trong vùng nước ngập nông: khi ở thời điểm thi công tại vị trí tim móng,

chiều sâu ngập nước (chiều sâu từ MNTC đến mặt đất tự nhiên) ≤ 2,0m

+ Móng trong vùng nước ngập sâu: là móng có chiều sâu ngập nước lớn hơn

2,0m với mức nước này có thể sử dụng hệ nổi để tổ chức mặt bằng thi công

Bảng 2 6 - Bảng tóm tắt các vấn đề cần lưu ý khi thi công móng cọc:

thi công

tạo

Thiết bị thicông

Theo vịtri đặtmóng

đặc

Búa xung kích, giá búa, khung dẫn

ống

Búa rung, máy đào đất, khung dẫn hướng

Móng ngậpnông

Mặt bằng di chuyển giábúa, biện pháp ngăn nướcthi công bệ móng kếthợpchống vách hố móng Móng ngập

sâu

Biện pháp ngăn nước thicông bệ móng kết hợpchống vách hố móng

đặc

Búa xung kích, giá búa, khung dẫn

Móng ngậpnông

Mặt bằng di chuyển giábúa, biện pháp ngăn nướcthi công bệ móng , đàgiáo đổ bê tông bệ

Móng ngậpsâu

Biện pháp ngăn nướcthicông bệ móng, đà giáo

Dùng mặt sân đúc làm ván khuôn đáy và lót giấy vỏ bao xi măng hoặc quét chất chống dính

Ván khuôn cọc làm bằng thép gồm 2 tấm cạnh có chiều cao bằng chiều rộng củakích thước cọc, phần ván

khuôn mũi cọc được chế

tạo thành 2 nửa, khi ghép

vào nhau tạo thành hình

buộc ở trên giá, dùng cần

cẩu đặt lên mặt sàn đã kê

vào từng khuôn cọc và san

cho đầy khuôn, đổ đầy đến

đầu dùng đầm dùi đầm và

dùng các thanh cốt thép

xăm chọc đến đó

Sau khi đổ bê tông

cọc 8h tiến hành tưới nước

bảo dưỡng bê tông cọc

Sau 3 ngày có thể tháo dỡ ván khuôn cọc, sau 5 ngày có thể dùng các cọc đã đúc làm ván khuôn cho các cọc khác

Trước khi đặt lồng cốt thép vào giữa hai mặt cọc đã đúc, dùng nước vôi đặc quét lên hai bên bề mặt để chống dính, không được chống dính bằng dầu như đối với ván khuôn

Sau một lượt đúc, khi cường độ của lớp cọc đợt hai đạt khoảng 75% cường độ thiết kế, dùng cần cẩu cẩu từng cọc lần lượt từ cọc ngoài vào đưa lên phương tiện vận chuyển hoặc xếp lên bãi tập kết

Cọc có chiều dài trên 12m được chia thành 2 ÷ 3 đốt nối lại với nhau, chiều dài mỗi đốt cọc không vượt quá 12m

Mỗi cọc gồm một đốt mũi và một số đốt nối Các đốt này được nối dần với nhau trong quá trình đóng cọc bằng mối nối thi công

Mối nối của tất cả các cọc trong cùng một bệ móng không cùng nằm trên một mặt phẳng, muốn vậy cần làm 2 loại đốt mũi có chiều dài khác nhau, các đốt nối theo đó

mà cũng thay đổi chiều dài

Hình 2 26 – Lắp ván khuôn thi công cọc bê tông cốt thép

Mỗi đốt cọc bố trí 3 móc cẩu, hai móc bố trí ở hai phía cách mỗi đầu cọc một khoảng 0,207L Một móc bố trí ở phía đầu cọc cách đầu cọc 0,315L để cẩu cọc đứng lên

và lắp vào giá búa

Khi vận chuyển cọc hoặc xếp cọc thành đống, phải đặt lên hai thanh gỗ kê vào đúng vị trí hai móc cẩu

2.2.2 – Thi công móng cọc trên cạn:

2.2.2.1 – Thi công móng bệ chìm trên cạn:

Khi thi công móng cọc trên cạn người ta áp dụng một trong hai biện pháp: đóng cọc trên mặt bằng và đóng cọc trong hố móng

a, Biện pháp đóng cọc trên mặt bằng

Biện pháp này còn gọi là biện pháp đóng cọc trước đào hố móng sau, tóm tắt cácbước thi công như sau: trên mặt bằng của khu vực móng đã được san phẳng, đặt đường dichuyển cho giá búa và tiến hành lắp dựng giá búa Dùng giá búa di chuyển trên mặt bằngđóng lần lượt các cọc trong bệ móng Dùng cọc dẫn để đóng đầu cọc sâu xuống cao độthiết kế Đào đất hố móng cho đến khi lộ các đầu cọc và thi công bệ cọc bằng biện pháp

đổ bê tông toàn khối Khi đã thi công các phần trên của thân mố trụ, bệ móng được đắplấp trở lại

Hình 2 27 - Các bước thi công móng cọc đóng trên mặt bằng

- Ưu điểm của biện pháp này : Di chuyển giá búa thuận lợi, chi phí phụ cho đóng cọc nhỏnhất vì vậy đóng cọc nhanh

- Nhược điểm : Đào đất hố móng gặp khó khăn vì vướng các đầu cọc nên đào bằng cơgiới được ít mà phải đào bằng thủ công là chủ yếu

Mặc dù vậy biện pháp này được áp dụng phổ biến khi gặp móng bệ thấp nằm trêncạn, nhưng không phải lúc nào nó cũng phát huy được ưu điểm Biện pháp này chỉ nên ápdụng khi đồng thời có hai điều kiện:

+ Chiều sâu đáy móng so với cao độ tự nhiên ≤ 2,5m

+ Đất mềm dễ đóng ngập sâu cọc dẫn xuống nền

Các cọc trong móng được đóng lần lượt theo một trình tự nhất định gọi là sơ đồđóng cọc Việc lựa chọn một sơ đồ đóng thích hợp là để đảm bảo sao cho khi đóng cáccọc trước không làm dồn nén đất gây khó khăn cho đóng các cọc đóng sau, đồng thời dichuyển giá búa không phức tạp, không bị vướng bởi các đầu cọc đóng trước

Để thỏa mãn các yêu cầu trên có hai sơ đồ đóng cọc trên bãi : đóng theo từng hàngzíc zắc và đóng theo đường xoắn ốc từ giữa bãi cọc đi ra

Hình 2 28 - Các bước thi công móng cọc đóng trên mặt bằng

Trong quá trình đóng cọc phải thường xuyên theo dõi huớng xuống của cọc và độsụt của nó để kịp thời phát hiện những hiện tượng dẫn đến sự cố làm ảnh hưởng đến chấtlượng của móng

b, Biện pháp đóng cọc trong hố móng

Khi áp dụng biện pháp đóng cọc trên mặt bằng nếu gặp phải trường hợp móng sâuhoặc nền đất khô rắn thì việc dùng cọc dẫn sẽ gặp nhiều khó khăn, đồng thời phải đàomột khối lượng đất lớn bằng nhân lực dẫn đến tiến độ thi công chậm và giá thành chi phícho thi công cao

Để khắc phục nhược điểm này người ta tiến hành đào hố móng trước sau đó lắp hệsàn đạo trên miệng hố móng để di chuyển giá búa trên mặt sàn và đóng cọc trong hốmóng Do búa không thể đóng thấp hơn cao độ đứng của giá búa nên phải dùng cọc dẫn,nhưng do không phải đóng xuyên qua lớp đất nên việc đóng cọc dẫn thuận lợi hơn vàviệc lấy cọc dẫn lên cũng dễ dàng hơn so với biện pháp đóng trên mặt bằng

Hố móng được đào theo những biện pháp đã áp dụng trong thi công móng khối tức

là đào bằng máy đào gầu thuận kết hợp với ôtô chở đất thải hoặc đào bằng máy xúc gầungoạm Thành vách hố móng có thể để trần không gia cố nếu chiều sâu thấp và nền đấtrắn Nếu hố móng sâu cần gia cố chống vách nên sử dụng dạng tường ván có kích thướcđịnh hình, kết cấu chịu lực chính là các cọc thép chữ H đóng đều xung quanh hố móng.Khác với đào hố móng của móng khối, đào hố móng bệ cọc có thể tiến hành liên tục bằngmáy cho đến cao độ thiết kế mà không cần chờ kiểm tra đáy móng và bảo vệ trạng tháinguyên thổ của nền Khi đào đến cao độ đáy móng, bề mặt nền cũng cần dọn phẳng vàsạch, xung quanh hố móng đào hệ thống rãnh tập trung nước ngầm hoặc nước mưa về hố

tụ bố trí ở một góc hố móng để từ đó dùng máy bơm bơm ra ngoài Ngay sau khi đàoxong hố móng tiến hành lắp dựng sàn công tác trên miệng hố móng

Giá búa được lắp dựng ngay trên sàn đạo tại vị trí đóng chiếc cọc đầu tiên Sơ đồ đóng cọc trong hố móng khác với sơ đồ đóng trên mặt bằng vì cách di chuyển của giá búatrong hai biện pháp này không giống nhau Trong hố móng các cọc đóng theo sơ đồ zíczắc lần lượt từng hàng cọc của cạnh ngắn bất kể có cọc xiên hay không và do đó nếumóng có hai hàng cọc xiên thì cột giá búa sẽ phải điều chỉnh độ nghiêng liên tục Khiđóng cọc cần phải có một cần cẩu đứng bên cạnh hố móng để cẩu các đốt cọc cung cấpđến tận chỗ đứng cho giá búa

Hình 2 29 - Sơ đồ đóng cọc trong hố móng

Hình 2 30 - Các bước thi công móng cọc trong hố móng

2.2.2.2 - Thi công móng bệ nổi trên cạn

Móng cọc trên cạn dạng bệ nổi cao là móng của các trụ cầu cạn, cầu vượt khẩu độnhỏ dành cho cầu vượt đường dân sinh, tuy ít gặp nhưng vẫn tồn tại trong thực tế Trụthuộc loại trụ dẻo, chỉ có một hoặc hai hàng cọc thẳng, các cọc đóng cao lên khỏi mặtđất và nối liền với xà mũ trụ mà không có thân trụ

Vấn đề cần giải quyết khi tìm biện pháp thi công cho dạng móng loại này là đảmbảo đóng các đầu cọc chính xác, thẳng hàng và kết cấu đà giáo thi công bệ cọc đồng thời

là xà mũ của trụ dẻo

Đóng cọc bằng giá búa đứng trên mặt bằng có thể đảm bảo yêu cầu đóng các cọcthẳng đứng và thẳng hàng nhưng khó giữ cho các thân cọc không bị xoay nếu phía dướimũi cọc gặp phải lớp địa chất rắn bất thường Để giữ cho thân cọc đóng xuống đi thẳngtheo một hướng thì cần có khung dẫn hướng thay thế cho giá búa

Trên mặt bằng móng định vị chính xác vị trí các cọc, dựa vào vị trí cọc lắp dựngkhung dẫn hướng để đóng cọc

Hình 2 31 - Biện pháp thi công trụ dẻo theo biện pháp đóng cọc bằng khung dẫn hướng

a, Đóng cọc b, Cấu tạo khung dẫn hướng c, Đổ bê tông xà mũ.

1- Cọc BTCT; 2- Kết cấu YUKM; 3- Thanh chống; 4- Xà kẹp dọc; 5- Xà kẹp ngang

2.2.3 – Thi công móng cọc trong điều kiện ngập nông:

Trong điều kiện nước ngập nông, có hai giải pháp tạo mặt bằng thi công là đắp đảo nhô và làm sàn đạo, tương ứng với hai giải pháp này có hai biện pháp thi công móng cọc:

+ Đóng cọc trên đảo nhô

+ Đóng cọc trên sàn đạo

2.2.3.1 - Biện pháp đắp đảo nhô

- Đảo nhô là bãi đất đắp lấn ra vùng ngập nước có một mặt nối liền với bờ hoặc với bãisông

Hình 2 32 - Đảo nhô

- Kích thước của đảo được xác định dựa theo mặt bằng thi công móng như ở trêncạn đồng thời mỗi mặt tiếp giáp với mặt nước có một dải đắp lưu không gọi là đường hộ đạo, có vai trò giữ ổn định khi đắp và đầm phía bên trong nền đảo Không xếp vật liệu hoặc để máy móc thiết bị ở trên mặt đường hộ đạo Cao độ của mặt đảo cao hơn MNTC 0,5m và độ dốc của mái ta luy là 1:1,5 Nếu ở vùng hay có sóng lớn hoặc nước chảy

mạnh, bề mặt ta luy phải được gia cố bằng các bao tải cát hoặc vật liệu chống xói tạm thời.

- Đất đắp đảo là đất đắp nền hoặc cát sông, dùng ôtô chở đất từ nơi khai thác đến

đổ sát mép nước và dùng máy ủi san về phía mặt nước Mặt đảo san phẳng và đầm chặt đến K85

- Sau khi đắp xong đảo thì việc thi công cọc tiến hành tương tự ở trên cạn

Hình 2 33 - Trình tự thi công móng cọc bằng đảo nhô

2.2.3.2 - Biện pháp đóng cọc trên sàn đạo

Hình 2 34 - Thi công móng cọc bằng sàn đạo

- Sàn đạo là một dạng đà giáo dựng phía trên mặt nước để làm mặt bằng thi công hoặclàm đường công vụ chạy trên mặt nước Sàn đạo có chiều cao thấp , móng là cọc H hoặcray cũ, đặt dầm I trên đỉnh các cọc làm xà mũ và trên đó gác các dầm I để đỡ mặt sàn.Mặt sàn gồm những xà ngang đặt trên các dầm dọc và lát ván gỗ hoặc đặt các tấm tôn có

gờ chống trượt để làm mặt đi lại

- Sàn đạo nối từ bờ ra đến vị trí thi công, phần làm đường công vụ có chiều rộng đủ phục

vụ cho phương tiện vận chuyển Tại vị trí móng, sàn đạo phải mở rộng theo yêu cầu củamặt bằng thi công Vị trí của đường công vụ lệch về một phía so với mặt bằng thi côngmóng

- Trong biện pháp đóng cọc trên sàn đạo, nếu sử dụng giá búa thì đường di chuyển củagiá búa phải chạy trên mặt móng, cần dựng sàn đạo băng ngang qua khu vực đóng cọc.Nếu đóng cọc bằng khung dẫn hướng, cần cẩu đứng trên sàn đạo dựng bên cạnh hố móng

và cẩu búa chụp lên đầu các cọc trong bãi

Hình 2 35 - Sơ đồ đóng cọc trên sàn đạo bằng giá búa và bằng khung dẫn hướng

1- Nhánh sàn đạo đường công vụ; 2- Vị trí xuất phát và hướng của giá búa ;

3- Vị trí xuất phát và hướng di chuyển của cần cẩu.

Hình 2 36 - Trình tự thi công móng cọc trên sàn đạo

2.2.4 – Thi công móng cọc trong điều kiện ngập sâu:

- Khi mức nước thi công ngập lớn hơn 3 m có thể coi là ngập sâu, đây là những trườnghợp gặp phổ biến trong thực tế thi công Với điều kiện này để tạo mặt bằng thi công biệnpháp tốt nhất là sử dụng hệ nổi Những khó khăn và phức tạp cần quan tâm giải quyết làngăn nước và đà giáo đổ bê tông cho móng có bệ nổi

2.2.4.1 - Thi công móng bệ chìm

- Dùng giá búa dựng trên hệ nổi ghép từ các phao đơn để trở thành giá búa di động Hệnổi ghép thành hình chữ H lệch, kích thước gồm chiều dài, chiều rộng và chiều dày phảithỏa mãn ba điều kiện:

+ Đủ để đặt sàn của giá búa

+ Đảm bảo diều kiện ổn định khi đóng cọc ( phần tính toán hệ nổi)

+ Neo được đỉnh cột giá búa xuống bốn góc của hệ nổi

- Cột giá búa đứng ở phía mũi phao , trên cạnh ngang của chữ H, khung sàn của giá búađặt trên hệ dầm phân tải đặt trên mặt boong của phao Phía cuối phao dùng vật liệu nặngxếp làm đối trọng cân bằng với trọng lượng của giá búa Bốn góc phao bố trí bốn bàn tời

để neo và điều chỉnh phao trong khi đóng cọc cũng như để di chuyển phao

Hình 2 37 - Trình tự thi công móng cọc trên sàn đạo

1-Phao ghép; 2-Giá búa; 3-Dầm phân tải; 4- Các nhánh dây lèo; 5-Đối trọng;

6-Tời điều khiển phao; 7- Cọc hãm neo

- Sơ đồ đóng cọc giống như đóng trên mặt bằng, đóng các hàng cọc xiên dương trước sau

đó lần lượt đóng các hàng cọc thẳng chạy theo chiều dài của bãi cọc, giá búa di chuyểnlùi dần sau khi đóng mỗi hàng cọc, đến hàng cọc xiên cuối cùng nếu không có cọc nàođóng trước đó nhô đầu lên chạm vào đáy phao thì có thể quay đầu phao đóng theo hướngxiên dương

Hình 2 38 - Trình tự thi công móng cọc trên sàn đạo

2.2.4.2 - Thi công móng bệ cao trong vòng vây cọc ván thép

- Biện pháp thi công được tiến hành tương tự như thi công móng cọc bệ thấp cho đếncông đoạn hạ xong vòng vây cọc ván thép Bước tiếp theo, thay việc phải đào đất trong

hố móng bằng việc đổ đất vào trong vòng vây, tôn cao độ mặt nền lên đến cao độ thiết kếcủa đáy bệ cọc trừ đi chiều dày lớp bê tông bịt đáy Vật liệu tôn nền phải là đất lẫn sỏi sạnhoặc cát đen Nếu lòng sông là nền cát thì có thể hút cát cách xa khu vực móng và bơmvào trong vòng vây

- Đến đây cần phân tích thêm vấn đề nên tôn cao mặt nền trước khi đổ lớp bê tông bịt đáyhay đổ lớp bê tông bịt đáy, bơm cạn nước sau đó mới đổ đất vào tôn cao nền?

Hình 2 39 - Các bước công nghệ của biện pháp thi công móng cọc bệ cao trong vòng

Vạch dấu sơn lên thân cọc, bắt đầu từ mũi cách nhau khoảng 1m, càng gần đỉnh cọc khoảng cách giữa các vạch sơn càng gần nhau

Phải căng dây bật mực từ mũi đến đỉnh cọc để lấy đường tim

2.2.5.2 – Thiết bị đóng cọc:

a) Búa đóng cọc:

Có nhiều loại búa đóng cọc khác nhau, tùy theo đặc điểm, tính năng và nguyên

lý cấu tạo Theo nguyên nhân tạo ra năng lượng người ta chia ra thành các loại: Búa trọnglực, búa hơi nước và búa diezel Trong đó búa diezel là loại búa được sử dụng nhiều hiện nay

Các loại búa diezel đều lảm việc theo nguyên tắc động cơ nổ hai thì và nhiên liệu

là dầu mazút Lúc đầu bộ phận xung kích được kéo lên bằng tời Nhiên liệu được phun vào buồng nén ngay khi bộ phận xung kích được thả rơi Không khí và nhiên liệu bị nén

và nóng lên, biến thành một hỗn hợp ở trạng thái sương mù Khi đủ nhiệt độ, "bụi hơi" nhiên liệu đó bốc cháy cùng với không khí nén, sẽ gây nổ Kết quả là cọc bị đóng xuống

và phần xung kích lại nẩy lên tiếp tục một chu trình khác

Búa diezel được sản xuất theo hai kiểu khác nhau : loại búa cột dẫn và loại ống dẫn

Ưu điểm của búa diezel như sau :

- Rất cơ động, tương đối nhẹ so với búa đơn động

- Không cần trang bị các trạm cung cấp năng lượng (nồi hơi, máy ép khí, ống dẫn )

- Dùng nhiên liệu lỏng rẻ tiền (mazút, dầu hoả)

- Tốn ít nhiên liệu, (khoảng 4-16 lít/h, nhiên liệu dùng triệt để)

- Búa dễ thao tác, cho năng suất cao

- Hệ số hiệu dụng tốt hơn búa hơi, năng lượng nổ truyền trực tiếp vào phần xungđộng của búa

Nhược điểm của búa diezel là :

- Chỉ hạn chế đóng những cọc thẳng hoặc có độ xiên tối đa 3:1 đến 4:1