TRÌNH BÀY CẤU TẠO, CÁCH SẢN XUẨT, PHẠM VI ỨNG DỤNG THỰC TẾ CỦA CÁC LOẠI CỌC

1.Cọc BTCT có mặt cắt hình vuông Cấu tạo Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn là loại cọc được sử dụng rộng rãi nhất trong xây dựng móng sâu và chịu lực ngang lớn.. Ưu điểm: Điều kiện áp dụng kh

Trình bày cấu tạo,cách sản xuất,phạm vi ứng dụng thức tế của các loại cọc sau đây:

- Cọc BTCT có mặt cắt hình vuông

- Cọc BTCT dự ứng lực

- Cọc khoan nhồi

* Những nhà máy nào sản xuất loại cọc đó,chiều dài,đường kính bao nhiêu

1.Cọc BTCT có mặt cắt hình vuông

Cấu tạo

Cọc bê tông cốt thép

đúc sẵn là loại cọc được

sử dụng rộng rãi nhất

trong xây dựng móng

sâu và chịu lực ngang

lớn

Ưu điểm: Điều kiện áp

dụng không phụ thuộc

vào tình hình nước ngầm, điều kiện địa hình, chiều dài, tiết diện cọc cấu tạo tuỳ theo ý muốn, cường độ vật liệu làm cọc lớn, có thể cơ giới hoá trong thi công, chất lượng cọc đảm bảo tốt vì cọc được đúc vẫn dễ kiểm tra chất lượng

Nhược điểm: Khi tiết diện và chiều dài lớn thì trọng lượng cọc lớn, gây khó khăn cho việc vận chuyển, đưa vào giá búa để hạ cọc Mặt khác do trọng lượng bản thân lớn nên tốn nhiều thép để cấu tạo đảm bảo chịu lực khi vận chuyển và thi công

Vật liệu làm cọc: Cọc bêtông cốt thép thường dùng bêtông Mác ≥ 200, tuy nhiên khi thiết

kế thường dùng bêtông Mác 250 - 300 để đảm bảo an toàn chất lượng cọc Còn với cọc bêtông cốt thép ứng suất trước thì sử dụng bêtông mác 400 đối với móng cọc đài cao và bêtông M 300 đối với móng cọc đài thấp

Chiều dài cọc bêtông cốt thép đúc sẵn có thể từ 5 -6m 25m, có khi đạt đến 40 45m (nếu cọc dài thì chế tạo từng đốt rồi nối lại với nhau khi đóng chiều dài đoạn từ 6 - 8m) Chiều dài đoạn cọc đúc sẵn phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện thi công (thiết bị chế tạo, vận chuyển, cấu lắp, hạ cọc ) và liên quan đến tiết diện chịu lực, chẳng hạn đối với cọc tiết diện đặc thường hạn chế chiều dài như trong bảng sau :

Bảng 3.1: Chiều dài tối đa của cọc đặc bêtông cốt thép thường

Kích thước tiết diện

(cm)

20 25 30 35 40 45

Chiều dài tối đa (m) 5 12 15 18 21 25

Tiết diện cọc: Cọc bê tông cốt thép có nhiều loại tiết diện khác nhau như: Tròn, vuông , chữ nhật, chữ T, chữ I, tam giác, đa giác hoặc vuông có lỗ tròn, trong đó loại cọc có tiết diện vuông được sử dụng nhiều nhất

Loại cọc có tiết diện vuông được sử dụng rộng rãi hơn cả vì nó có ưu điểm chủ yếu là chế

tạo đơn giản và có thể chế tạo ngay tại công trường Kích thước tiết diện ngang của loại cọc này thường là: 20× 20cm, 25× 25cm, 30× 30cm, 35× 35cm, 40× 40cm Chiều dài của loại cọc này không vượt quá trị số cho ở bảng (3.1), đồng thời để phù hợp khi thi công thông thường người ta chế tạo kích thước cọc như sau:

Cọc tiết diện 20× 20 - 30× 30 cm chiều dài <10m

Cọc tiết diện 30× 30 - 30× 30 cm chiều dài >10m

Sản xuất cọc bê tông cốt thép

Các tiêu chuẩn sản xuất cọc:

- TCVN 4055 – 1985: Tổ chức thi công

- TCVN 4453 – 1995: Kết cấu BT và BTCT toàn khối – Qui phạm thi công và nghiệm thu

- TCVN 5592 – 1991: Bê tông nặng – Yêu cầu bảo dưỡng tự nhiên

- TCVN 1770 – 1986: Cát xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật

- TCVN 1771 – 1986: Đá dăm xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật

- TCVN 1651 – 1985: Thép xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật

- TCVN 4586 – 1987: Nước cho BT và vữa – Yêu cầu kỹ thuật

- TCXD 190:1986: Móng cọc tiết diện nhỏ Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

1.Vật liệu cọc

- Vật liệu để sản xuất cọc BTCT phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật theo các tiêu chuẩn hiện hành, đồng thời đáp ứng các yêu cầu bổ sung của thiết kế

- Vật liệu phải được cất giữ và vận chuyển đảm bảo giữ nguyên chất lượng và sự phù hợp của vật liệu cho công trình Ngay cả khi đã được chấp thuận trước khi cất giữ và xử lý, có thể kiểm tra vật liệu và thí nghiệm lại trước khi đưa vào sử dụng cho công trình

2.Thi công

Cốt thép

- Công tác cốt thép phải tuân thủ theo các yêu cầu của TCVN 4453:1995 “ Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu “, cụ thể:

- Cốt thép chủ được nắn thẳng cắt đúng kích thước, đảm bảo thép đúng chủng loại của bản vẽ thiết kế

- Cốt thép đai được kéo thẳng, cắt bằng kìm cộng lực, uốn bằng bàn uốn theo đúng kích thước thiết kế

- Thép đai liên kết với thép chủ bằng dây thép buộc 1 ly, khoảng cách giữa các cốt đai buộc đúng yeu cầu của bản vẽ thiết kế

- Thép chủ được liên kết với hộp bích đầu cọc bằng liên kết hàn

- Hộp bích đầu cọc được gia công đảm bảo, bốn cạnh của mặt cọc phải nằm cùng trên một mặt phẳng, đảm bảo vuông đúng theo kích thước thiết kế

- Cốt thép cọc được bố trí và định vị thành từng lồng đúng theo bản vẽ thiết kế và được cán bộ kỹ thuật của Công ty nghiệm thu trước khi lắp vào khuôn cốp pha

- Lồng thép sau khi lắp đặt vào khuôn phải được định vị chính xác và chắc chắn đảm bảo không bị xê dịch hoặc biến dạng trong lúc đổ bê tông

Bê tông

- Các vật liệu để sản xuất bê tông vµ quy tr×nh s¶n xuÊt Bê tông phải tuân thủ theo các yêu cầu của TCVN 4453:1995 “ Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối - Quy phạm thi công và nghiệm thu “, cụ thể:

- Bê tông để đúc cọc phải được trộn bằng máy trộn đúng theo tỷ lệ cấp phối, thời gian trộn theo đúng quy định của c án bộ kỹ thuật của Công ty

- Cát, đá trước khi trộn bê tông đảm bảo sạch, không lẫn tạp chất

Ván khuôn

- Ván khuôn phải tuân thủ các yêu cầu chung của ván khuôn bê tông được mô tả trong phần “ Cốp pha và đà giáo của TCVN 4453:1995 “, cụ thể:

- Sử dụng cốp pha thép định hình có đầy đủ các phị kiện gông, chống…., bề mặt cốp

pha phải phẳng và được bôi 1 lớp dầu chống dính Bề mặt sân bãi đúc cọc phải đảm bảo phẳng

- Cốp pha thép phải vuông với mặt nền được gông bằng hệ thống gông hình và được điều chỉnh kích thước bằng nêm gỗ, khoảng cách gông là 1,5÷ 2 mét

- Cốp pha bịt đầu bằng thép tạo mặt phẳng và phải vuông góc cốp pha 2 bên thành

- Ván khuôn chỉ được tháo dỡ khi bê tông đạt 25% cường độ thiết kế (sau 12 – 16h theo thí nghiệm quy định) thì tiến hành tháo dỡ cốp pha Dùng sơn màu xanh viết vào đầu cọc và mặt cọc: tên đoạn cọc (C1;C2, C3), ngày tháng đúc cọc, mác bê tông

Đúc, bảo dưỡng bê tông

- Thi công bê tông cọc phải tuân thủ theo các yêu cầu kỹ thuật trong phần “ Thi công

bê tông của TCVN 4453:1995”, cụ thể:

- Bê tông phải được đổ liên tục và phải được đầm chặt bằng máy đầm rung, để tránh tạo ra các lỗ hổng không khí, rỗ tổ ong hay các khiếm khuyết khác Đặc biệt lưu ý bê tông đổ đến đâu phải đầm luôn đến đó, sau đó sử dụng mặt bàn xoa để hoàn thiện mặt Mỗi cọc phải đúc xong trong một lần và nên bắt đầu từ mũi cọc đến đỉnh cọc Trong khi đầm phải đầm cẩn thận, chú ý các góc cạnh, không để máy đầm chạm làm rung cốt thép

- Trong quá trình đổ bê tông cọc phải lấy mẫu thí nghiệm theo quy định

- Công tác bảo dưỡng được xem là một phần không thể thiếu trong hoạt động đổ bê tông

- Tất cả bê tông mới đổ đều phải được bảo dưỡng, công tác bảo dưỡng phải bắt đầu ngay sau khi đổ bê tông xong khoảng 4 ÷ 6h, khi bề mặt bê tông se lại ấn tay không lún thì tiến hành tới nước bảo dưỡng Thời gian dưỡng hộ liên tục 4 ÷ 6 ngày tùy theo thời tiết ẩm ướt hay hanh khô, những ngày tiếp theo luôn giữ cấu kiện ở trạng thái ẩm

- Tất cả các cọc phải có bề mặt phẳng, nhẵn, không bị khiếm khuyết và vuông góc với trục dọc của cọc, và được hoàn thiện theo đúng kních thước như chỉ ra trên bản vẽ, Đối với các đoạn mũi, mũi cọc phải trùng với tâm của cọc

Bốc dỡ, vận chuyển và xếp cọc

- Bốc dỡ, vận chuyển và xếp cọc phải đảm bảo cọc không bị nứt, gẫy do trọng lượng bản thân cọc và lực bám dính cốp pha, tránh gây vỡ hay sứt mẻ các cạnh bê tông

- Cọc để ở kho bãi có thể được xếp chồng lên nhau nhưng chiều cao mỗi chồng không được quá 2/3 chiều rộng và nhỏ hơn 2 m Các đốt cọc được xếp đặt thành từng nhóm có cùng chiều dài, tuổi và được kê lót Khi xếp chú ý để chỗ có ghi mác bê tông ra ngoài và giữa các chồng có lối đi để kiểm tra sản phẩm

- Khi phát hiện các cọc có vết nứt, các cọc bị hư trong quá trình vận chuyển phải được sửa chữa khắc phục ngay

3 Nghiệm thu

Vật liệu

- Cấp phối bê tông;

- Đường kính cốt thép chịu lực;

- Đường kính, bước cốt đai;

- Lưới thép đầu cọc, hộp bích đầu cọc;

- Mối hàn cốt thép chủ vào hộp bích đầu cọc

- Sự đồng đều của lớp bê tông bảo vệ;

Kích thước hình học :

- Sự cân xứng của cốt thép trong tiết diện cọc;

- Kích thước tiết diện cọc;

- Độ vuông góc của tiết diện các đầu cọc với trục;

- Độ chụm đều đặn của mũi cọc;

Phạm vi ứng dụng

- Cọc bê tông cốt thép có độ bền cao, có khả năng chịu tải trọng lớn từ công trình truyền xuống, do đó nó được ứng dụng rộng rãi trong các loại móng của các công trình dân dụng và công nghiệp

Đặc điểm, yêu cầu

- Được chế tạo bằng bê tông cốt thép đúc sẵn (có thể tại xưởng hoặc ngay tại công trường) và dùng thiết bị đóng, hoặc ép xuống đất Mác bê tông chế tạo cọc từ 250 trở lên

- Loại cọc phổ biến thường có tiết diện vuông, có kích thước từ 200×200 đến 400×400 Chiều dài và tiết diện cọc phụ thuộc vào thiết kế Nếu chiều dài cọc quá lớn, có thể chia cọc thành những đoạn cọc ngắn để thuận tiện cho việc chế tạo và phù hợp với thiết bị chuyên chở, và thiết bị hạ cọc

CÔNG TY TNHH SX - XD - TM - VT THUẦN TUẾ

Địa chỉ: 112C Đường Linh Đông, Kp 7, P Linh Đông, Q Thủ Đức, Tp.HCM

ĐT: 08 37 205 799 – 37 201 475 | Fax: 08 37 205 798 | MST: 0 3 0 4 2 3 9 8 0 1

Email: thuantue@gmail.com – Website: www.epcocthuantue.com.vn

2.Cọc BTCT dự ứng lực

Cấu tạo

Cách sản xuất

Bước 1- Nguyên Vật Liệu & Kiểm tra thiết kế: Chuẩn bị đầu vào nguyên vật liệu có sự

kiểm soát tốt như: Xi măng từ Nghi Sơn, Phụ Gia Basf AC388 của Ý hoặc Phụ gia KAQ của Nhật Bản, Cát từ Campuchia có các mudule theo tiêu chuẩn thí nghiệm sạch và ray sàn cho phép, Mỏ đá hóa an ở Bình Dương, Thép nhập từ các nước Trung Quốc, Malaysia, Thái Lan

- Riêng cát phải đúng theo module làm cọc, sạch và được giữa ẩm

- Đá 1x2 được sàn ra theo tiêu chuẩn và cũng được rửa sạch để làm tăng mác bê tông

- Tạo lòng thép thông qua hàn tại nhà máy

Song song với khâu chuẩn bị vật liệu là làm rõ các thiết kế cọc, cấp phối sử dụng để bước sang bước khâu nạp liệu

Bước 2- Nạp liệu: Lắp lòng thép vào khuôn cọc và tiến hành đổ bê tông với các thiết kế

cấp phối đã được duyệt từ khách hàng (nhà tư vấn, chủ đầu tư, nhà thầu thi công ) Lấp copha và kiểm tra kỹ độ kính tránh rò rỉ nước bê tông và qui ly tâm không bị ảnh hưởng

Bước 3- Căng thép: Là bước ứng lực trước cho cọc BTLT theo các ứng suất theo thiết kế

để có các moment kháng uốn khi đi vào sử dụng Các kết quả kéo thép được lưu tại phòng thí nghiệm

Bước 4- Quay ly tâm: Đây là bước rất quan trọng để lèn chặt bê tông và thông thường có

4 cấp độ quay để cọc đạt được chất lượng như thiết kế (Vui lòng văn bảng kiểm tra cọc)

Bước 5- Hấp cọc : Đây bước đưa cọc vào lò hơi hấp ở nhiệt độ khoảng giao động 100oC

-/+ 20 để quyết định tháo khuôn sớm, hơi nước nóng sẽ đẩy nhanh quá trình thủy hóa bê tông ở môi trường nhiệt độ cao Thông thường hấp cọc khoảng 8h Hoặc tùy theo công nghệ của từng nhà máy sản xuất

Bước 6- Tháo khuôn và kiểm tra sản phầm : Đây có thể là bước cuối nếu không thông

qua lò cao áp tùy theo tiến độ hoặc quyết định có liên quan đến chứa hàng tại nhà máy Trong bước này chúng ta sẻ kiểm tra và phân loại các loại cọc đúng chất lượng hoặc cần lưu ý khác

Bước 7- Hấp qua lò cao áp: Đây cách tại các nhà máy có các đơn hàng cần cung cấp

nhanh hoặc muốn làm tăng thêm mác bê tông, và ngay sau khi lấy cọc ra khỏi lò cao áp thì chúng ta có thể đưa cọc ra bải thành phẩm

Bước 8- Hấp qua lò cao áp: Đây giao đoạn kiểm tra số lượng, chất lượng, chủng loại

hàng hóa và vận chuyển đến công trình thông qua các đầu xe kéo hoặc các xà lan đường sông chuyển đến khách hàng

Ưu điểm

- Cọc lực được sản xuất và quản lý trong môi trường nhà máy nên chất lượng đồng đều và ổn định hơn so với đúc tại công trường

- Thời gian thi công nhanh với số lượng lớn

- Tải dọc trục cao, chịu được lực ngang lớn tránh rủi ro lớn khi thi công

- Phù hợp với các công trình sinh ra tải trọng nhổ, tải trọng va đập

Đặc tính kỹ thuật :

- Kích thước cọc: 20x20cm – 45x45 cm

- Cường độ bê tông 28 ngày: Cọc BTCT thường 20-35 Mpa, cọc BTCT DƯL 50-80 MPa

Phạm vi ứng dụng

Hiện nay, có rất nhiều công nghệ thi công ép cọc bê tông ly tâm như : đóng cọc bằng búa xung kích, búa đóng, ép cọc bằng Robo hoặc dàn ép tải, công nghệ khoan thả, v v…Vì vậy, có thể đáp ứng được hầu hết khả năng thi công và ứng dụng sản phẩm cọc cho các

dự án, công trình có yêu cầu kết cấu kỹ thuật khác nhau

Chiều dài tiêu chuẩn

Cọc ống có chiều dài, kích thước đa dạng với các chiều dài khác nhau đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về cao độ hay độ sâu cần đóng cọc Chiều dài hiệu ích của cọc trong khoảng 6m đến 20m

Cọc ống bê tông ly tâm dự ứng lực là loại cọc được sử dụng rất phổ biến trong những năm gần đây, trong các dự án xây dựng cầu cảng, công trình biển, kè bờ, công trình dân dụng và công nghiệp ở Việt Nam, có thể thay thế chịu tải cho các loại cọc khác như: Cọc nhồi, cọc vuông BTCT… với các ưu điểm và tính năng ưu việt sau:

Giá thành hạ so với các loại cọc BTCT vuông đổ tại chỗ cùng tiết diện

Chất lượng đồng đều và dễ kiểm soát chất lượng do được sản xuất trong dây chuyền công nghệ của nhà máy

Sử dụng bê tông mác cao từ 60-80 N/mm² cùng với công nghệ quay ly tâm, và tác động của ứng suất trước làm cải thiện được kết cấu chịu lực của cọc như:

- Tải dọc trục, moment uốn và khả năng chịu kéo cao

- Chống nứt cọc

- Không xuất hiện ứng suất gây xoắn nứt trong quá trình đóng bằng búa hoặc ép bằng robot

- Chống ăn mòn sunfat phá hủy bê tông và cốt thép trong cọc bê tông

- Cho phép xuyên qua các lớp địa chất cứng.

Cọc bê tông ly tâm dự ứng lực có thể sản xuất dài hơn 16m cho một đoạn, mối lắp ghép nhanh và kinh tế, trọng lượng trên một đơn vị chiều dài thấp dẫn đến giá thành vật tư thấp Vòng quay sản xuất sản phẩm nhanh, đạt cường độ cao, dễ dàng cung ứng với số lượng lớn, đảm bảo tiến độ giao hàng

CÔNG TY CỔ PHẦN KỸ THUẬT NỀN MÓNG VÀ CÔNG TRÌNH NGẦM

FECON

Địa chỉ: Tầng 15, Tòa nhà CEO, Lộ HH22-1, Đường Phạm Hùng, Từ Liêm, Hà Nội Tel: (84-4) 62690481/82 | Fax: (84-4) 62690484 | Email: info@fecon.com.vn

3.Cọc khoan nhồi

cọc khoan nhồi dùng

để gia cố nền đất và

liên kết với móng giữ

ổn định cho công

trình Đây là một

phương pháp tiên tiến

nó có thể đỡ được các

công trình lớn trên các

nền đất yếu

Cọc khoan nhồi là một trong những giải pháp móng được áp dụng rộng rãi trong xây

dựng nhà cao tầng ở trên thế giới và ở Việt Nam Chúng thường được thiết kế để mang tải lớn nên chất lượng của cọc luôn luôn là vấn đề được quan tâm nhất Khâu quan trọng nhất để quyết định chất lượng của cọc là khâu thi công, nó bao gồm cả kỹ thuật, thiết bị, năng lực của đơn vị thi công, sự nghiêm túc thực hiên qui trình công nghệ chặt chẽ, kinh nghiệm xử lý khi gặp các trường hợp cụ thể [4]

Trong hơn mười năm qua, công nghệ cọc khoan nhồi đã được áp dụng mạnh mẽ trong

xây dựng công trình ở nước ta Hiện nay, ước tính hàng năm chúng ta thực hiện khoảng

50 ÷ 70 nghìn mét dài cọc khoan nhồi có đường kính 0,8 ÷ 2,5m, với chi phí khoảng 1300

÷ 1400 tỷ đồng

Ưu điểm

Cọc khoan nhồi là một giải pháp móng có nhiều ưu điểm sau:

Về mặt kết cấu

o Căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất, người thiết kế có thể xác định được chiều sâu cọc sao cho sức chịu tải của đất nền tương đương với sức chịu tải do vật liệu làm cọc (Pvl≈ Pđn) Điều này với phương pháp cọc đóng, nén tĩnh hoặc ép neo không thực hiện được Đó là điều kiện đưa đến giải pháp nền móng hợp lý và kinh tế hơn

o Khả năng chịu lực cao hơn 1,2 lần so với các công nghệ khác

o Cọc khoan nhồi có thể được đặt vào những lớp đất rất cứng, thậm chí tới lớp đá

mà cọc đóng không thể tới được

o Có tiết diện và độ sâu mũi cọc lớn hơn nhiều so với cọc chế sẵn do vậy sức chịu tải lớn hơn nhiều so với cọc chế tạo sẵn

o Số lượng cọc trong một đài cọc ít, việc bố trí các đài cọc (Cùng các công trình ngầm) trong công trình được rễ ràng hơn.

o Sức chịu tải ngang của cọc khoan nhồi là rất lớn, việc thi công cọc nhồi có chấn dung nhỏ hơn nhiều so với cọc đóng, thi công cọc nhồi không gây hiện tược trồi đất ở xung quanh, không đẩy các cọc sắn có xung quanh sang ngang

o Thích hợp với các loại nền đất đá, kể cả vùng có hang castơ

o Thích hợp với các công trình lớn, tải trọng nặng, địa chất nền móng là đất hoặc có địa tầng thay đổi phức tạp

o Không gây ảnh hưởng đến các công trình xây dựng liền kề (lún nứt, hiện tượng chồi đất, lún sụt cuc bộ, ) Xây dựng nhà cao tầng tại các khu dân cư đông đúc, nhà xây chen, nhà xây liền kề mặt phố, nhà biệt thự vì nó khắc phục được các sự cố lún nứt các nhà liền kề, lấy lại thăng bằng các nhà đã xây dựng bị nghiêng lún trong khi

sử dụng, gia cố móng nhà bị yếu, có thể thi công tại các địa điểm chật hẹp hoặc trong ngõ ngách nhỏ

o Công nghệ này tạo ra một khối cọc bê tông đúc liền khối (không phải hàn nối như công nghệ đóng cọc khác), cho nên tăng khả năng chịu lực và độ bền co móng của các công trình công nghiệp, cầu giao thông quy mô nhỏ,

o Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đường kính lớn đã giải quýêt các vấn đề kỹ thuật móng sâu trong nền địa chất phức tạp, ở những nơi mà các loại cọc đóng bằng

bú xung kích hay búa rung có mặt cắt vuông hoặc tròn có đường kính D<60cm

Về mặt thi công

o Công nghệ này đảm bảo việc khoan nhồi cọc bê tông theo phương thẳng đứng, không bị xiên nghiêng như các phương pháp khác

o Chi phí: giảm được 20-30% chi phí cho xây dựng móng công trình

o Độ chính xác của cọc theo phương thẳng đứng cao hơn so với công nghệ ép cọc khác

o Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đã tạo thế chủ động cho ngành xây dựng công trình giao thông, không những trong thi công các công trình cầu lớn mà cho cả công trình cầu cảng, cảng biển, cảng sông nhà cao tầng

Phân loại:

Theo cách tạo lỗ khi thi công

Trên thế giới có rất nhiều công nghệ và các loại thiết bị thi công cọc khoan nhồikhác

nhau