Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ]^ ĐẶNG VĂN PHONG NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ CỌC KHOAN HẠ ỐNG BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRONG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU VÀ CÁC CƠNG TRÌNH Ở VIỆT NAM Chun ngành : Xây dựng Cầu - Hầm LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : Tiến sỹ Lê Bá Khánh Cán chấm nhận xét : GS.TSKH Nguyễn Văn Thơ (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : Tiến sỹ Lê Trọng Nghĩa (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm - Trang 3: Tờ nhiệm vụ luận văn thạc sĩ - Trang 4: Lời cám ơn - Trang 5: Tóm tắt luận văn thạc sĩ - Trang kế tiếp: Mục lục - Các trang tiếp theo: Toàn nội dung luận văn (thực theo đề cương bảo vệ) - Các trang tiếp theo: Tài liệu tham khảo (xếp theo thứ tự A,B,C… ) - Lý lịch trích ngang: Họ tên: Ngày, tháng, năm sinh: Địa liên lạc: Nơi sinh: QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO (Bắt đầu từ Đại học đến nay) Q TRÌNH CƠNG TÁC (Bắt đầu từ làm đến nay) TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 06 tháng 07 năm 2009 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Đặng Văn Phong Ngày, tháng, năm sinh: Chuyên ngành: Phái: 01 – 10 – 1979 Nam Nơi sinh: Nam Định Xây dựng Cầu – hầm MSHV: 03807487 I- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ CỌC KHOAN HẠ ỐNG BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRONG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU VÀ CÁC CƠNG TRÌNH Ở VIỆT NAM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu lịch sử tình hình phát triển móng cọc xây dựng - Nghiên cứu ngun lý tính tốn thiết kế thi cơng Cọc khoan hạ - Nghiên cứu tính thực tế việc áp dụng Cọc khoan hạ công nghệ xây dựng Cầu xây dựng dân dụng điều kiện Việt Nam III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02 – 02 - 2009 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03 – 07 - 2009 V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sỹ LÊ BÁ KHÁNH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CN BỘ MÔN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) QL CHUYÊN NGÀNH Tiến sỹ LÊ BÁ KHÁNH Tiến sỹ LÊ BÁ KHÁNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chun ngành thơng qua Ngày TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH tháng năm 2009 TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Sau hai năm học tập nghiên cứu, thầy cô Giảng Viên Bộ môn Cầu đường, Khoa Kỹ thuật Xây Dựng - Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh dạy dỗ truyền đạt cho nhiều kiến thức kinh nghiệm bổ ích, điều giúp đỡ cho tơi nhiều q trình bổ sung, tích lũy kiến thức giúp tơi thực hồn thành Luận Văn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô Giảng viên mộ Cầu đường, Khoa kỹ thuật xây dựng - Trường đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, đặt biệt Tiến Sĩ LÊ BÁ KHÁNH tận tình bảo giúp đỡ tơi thời gian thực Luận Văn Tôi xin chân thành cảm ơn bạn đồng nghiệp công ty bạn học viên lớp Cao học Cầu hầm – K2007 giúp đỡ, hỗ trợ cho tơi để có thời gian hồn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn TÓM TẮT LUẬN VN Hiện nay, công trình Cầu đờng nói chung v công trình Cầu nói riêng Việt Nam ngy cng đợc xây dựng nhiều v với quy mô lớn để đáp ứng kịp thời nhu cầu hon thiện hệ thống sở hạ tầng Nhiều loại kết cấu đợc nghiên cứu áp dụng Ngoi yếu tố mỹ quan, việc kiểm soát chất lợng v giá thnh l yếu tố định hng đầu nh tiêu chí đánh giá công trình đặc biệt l phần móng Những năm gần đây, thực tế xây dựng móng công trình Cầu v công trình xây dựng nớc ta cho thấy tồn lớn việc kiểm soát chất lợng mãng cäc ®−êng kÝnh lín HiƯn kÕt cÊu mãng cọc khoan nhồi l lựa chọn hng đầu chiếm đại đa số cho kết cấu phần dới chịu tải trọng tác dụng lớn, chiều sâu lớn Tuy việc kiểm soát chất lợng cọc khoan nhồi l khó khăn, thi công cọc khoan nhồi đờng kính lớn, sâu có rât nhiều cố đà xảy Trên giới ngnh xây dựng móng cọc đà áp dụng thnh công loại cọc khoan hạ: cọc ống Bê tông cốt thép dự ứng lực, đúc sẵn đốt bÃi đúc, thi công khoan tạo lỗ cọc sau sử dụng thiết bị cẩu nâng để hạ vo lỗ khoan đà thi công, đốt cọc đợc nối phần với trình hạ để tạo thnh cọc hon thiện hạ tới cao độ thiết kế Ngoi có biện pháp để gia c−êng mịi cäc vμ thμnh bªn cđa cäc b»ng việc mở rộng kích thớc, xếp đá hộc v bơm vữa áp lực cao nh cải thiện đáng kĨ ®iỊu kiƯn tiÕp xóc cđa cäc víi ®Êt nỊn v nâng cao sức chịu tải cọc Công nghệ cọc khoan hạ có nhiều u điểm v loại bỏ hon ton nhợc điểm đà nêu công nghệ thi công cọc khoan nhồi Luận văn tập trung nghiên cứu vo lĩnh vực công nghệ nhằm bớc đa công nghệ vo áp dụng ngnh xây dựng Cỗu nh công trình xây dùng ë ViƯt Nam Luận văn gồm có chương : Chương : Giới thiệu tổng quan, Chương : Các khái niệm cọc khoan hạ, Chương : Thiết kế móng cọc khoan hạ, Chương : Công nghệ thi công cọc khoan hạ, Chương : Ví dụ áp dụng cơng nghệ móng cọc khoan hạ, Chương : Kết luận kiến nghị, HƯỚNG DẪN TRÌNH BÀY LUẬN VĂN THẠC SĨ, LUẬN ÁN TIẾN SĨ VỀ BỐ CỤC Số chương luận văn, luận án tùy thuộc vào chuyên ngành đề tài cụ thể, thông thường bao gồm phần chương sau: - MỞ ĐẦU: Trình bày lý chọn đề tài, mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu - TỔNG QUAN: Phân tích, đánh giá cơng trình nghiên cứu có tác giả nước liên quan mật thiết đến đề tài; nêu vấn đề tồn tại; vấn đề mà đề tài cần tập trung nghiên cứu, giải - NHỮNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HOẶC LÝ THUYẾT: Trình bày sở lý thuyết, lý luận, giả thuyết khoa học phương pháp nghiên cứu sử dụng luận văn, luận án - TRÌNH BÀY, ĐÁNH GIÁ, BÀN LUẬN CÁC KẾT QUẢ: Mô tả ngắn gọn công việc nghiên cứu khoa học tiến hành, số liệu nghiên cứu khoa học số liệu thực nghiệm Phần bàn luận phải vào liệu khoa học thu trình nghiên cứu đề tài đối chiếu với kết nghiên cứu tác giả khác thông qua tài liệu tham khảo - KẾT LUẬN: Trình bày kết luận văn, luận án cách ngắn gọn khơng có lời bàn bình luận thêm - KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO - DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ: Liệt kê báo, cơng trình công bố tác giả nội dung đề tài, theo trình tự thời gian cơng bố - DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: Chỉ bao gồm tài liệu trích dẫn, sử dụng đề cập tới để sử dụng luận văn, luận án - PHỤ LỤC VỀ TRÌNH BÀY Luận văn, luận án phải trình bày ngắn gọn, rõ ràng, mạch lạc, sẽ, khơng tẩy xóa, có đánh số trang, đánh số bảng biểu, hình vẽ, đồ thị Tác giả luận văn, luận án cần có lời cam đoan danh dự cơng trình khoa học Luận văn, luận án đóng bìa cứng, in chữ nhũ 2.1 SOẠN THẢO VĂN BẢN Sử dụng kiểu chữ Times New Roman cỡ 13 hệ soạn thảo Winword tương đương; mật độ chữ bình thường; khơng nén kéo dãn khoảng cách chữ; dãn dòng đặt chế độ 1.5 lines; lề 3.5 cm; lề 3cm; lề trái 3.5 cm; lề phải cm Số trang đánh giữa, phía đầu trang giấy Nếu có bảng biểu, hình vẽ trình bày theo chiều ngang khổ giấy đầu bảng lề trái trang, nên hạn chế trình bày theo cách Luận văn, luận án in mặt giấy trắng khổ A4 (210 x 297mm), dày không 150 trang (khoảng 45.000 từ), không kể phụ lục Đối với lĩnh vực khoa học xã hội lên đến 200 trang 2.2 TIỂU MỤC Các tiểu mục luận văn, luận án trình bày đánh số nhóm chữ số, nhiều gồm chữ số với số thứ số chương (ví dụ: 4.1.2.1 tiểu mục 1, nhóm tiểu mục 2, mục 1, chương 4) Tại nhóm tiểu mục phải có tiểu mục, nghĩa khơng thể có tiểu mục 2.1.1 mà khơng có tiểu mục 2.1.2 2.3 BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, PHƯƠNG TRÌNH Việc đánh số bảng biểu, hình vẽ, phương trình phải gắn với số chương (ví dụ hình 3.4 có nghĩa hình thứ chương 3) Mọi bảng biểu, đồ thị lấy từ nguồn khác phải trích dẫn đầy đủ (ví dụ: nguồn Bộ tài chánh 1996) Nguồn trích dẫn phải liệt kê xác danh mục tài liệu tham khảo Đầu đề bảng biểu ghi phía bảng, đầu đề hình vẽ ghi phía hình Thơng thường bảng ngắn đồ thị nhỏ phải liền với phần nội dung đề cập tới bảng đồ thị lần thứ Các bảng dài để trang riêng phải phần nội dung đề cập tới bảng lần Các bảng rộng nên trình bày theo chiều đứng dài 297 mm trang giấy, chiều rộng trang giấy 210 mm Chú ý gấp trang giấy gấp hình vẽ để giữ nguyên tờ giấy Cách làm giúp để tránh bị đóng vào gáy phần mép gấp bên xén rời phần mép gấp bên Tuy nhiên nên hạn chế sử dụng bảng rộng Đối với trang giấy có chiều đứng lớn 297 mm (bản đồ, vẽ ) để phong bì cứng đính bên bìa sau luận văn, luận án Các hình vẽ phải vẽ mực đen để chụp lại; có đánh số ghi đầy đủ đầu đề; cỡ chữ phải cỡ chữ sử dụng văn luận văn, luận án Khi đề cập đến bảng biểu hình vẽ phải nêu rõ số hình bảng biểu Việc trình bày phương trình tốn học dịng đơn dòng kép tùy ý, nhiên phải thống tồn luận văn, luận án Khi có ký hiệu xuất lần phải có giải thích đơn vị tính kèm phương trình có ký hiệu Nếu cần thiết, danh mục tất ký hiệu, chữ viết tắt nghĩa chúng cần liệt kê để phần đầu luận văn, luận án Tất phương trình cần đánh số để ngoặc đơn đặt bên phía lề phải Nếu nhóm phương trình mang số số để ngoặc, phương trình nhóm phương trình (5.1) đánh số (5.1.1), (5.1.2) 2.4 VIẾT TẮT Không lạm dụng việc viết tắt Chỉ viết tắt từ, cụm từ thuật ngữ sử dụng nhiều lần luận văn, luận án Không viết tắt cụm từ dài, mệnh đề cụm từ xuất Nếu cần viết tắt từ, thuật ngữ, tên quan, tổ chức viết tắt sau lần viết thứ có kèm theo chữ viết tắt ngoặc đơn Nếu có nhiều chữ viết tắt phải có bảng danh mục chữ viết tắt (xếp theo thứ tự A, B, C) phần đầu luận văn, luận án 2.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ CÁCH TRÍCH DẪN Mọi ý kiến, khái niệm có ý nghĩa, mang tính chất gợi ý khơng phải riêng tác giả tham khảo khác phải trích dẫn rõ nguồn danh mục Tài liệu tham khảo luận văn, luận án Phải nêu rõ việc sử dụng đề xuất kết đồng tác giả Nếu sử dụng tài liệu người khác đồng tác giả (bảng biểu, hình vẽ, cơng thức, đồ thị, phương trình, ý tưởng ) mà không dẫn tác giả nguồn tài liệu luận văn, luận án khơng duyệt để bảo vệ Khơng trích dẫn kiến thức phổ biến, người biết tránh làm nặng nề phần tham khảo trích dẫn 2.6 PHỤ LỤC Phần bao gồm nội dung cần thiết nhằm minh họa hỗ trợ cho nội dung luận văn, luận án số liệu, biểu mẫu, tranh ảnh sử dụng câu trả lời cho câu hỏi câu hỏi mẫu phải đưa vào phần Phụ lục dạng nguyên dùng để điều tra, thăm dị ý kiến; khơng tóm tắt sửa đổi Các tính tốn mẫu trình bày tóm tắt biểu mẫu cần nêu Phụ lục luận văn, luận án Phụ lục không dày phần luận văn, luận án -109Max displacement in x Max displacement in y 0.02 m 0.02 m Hình 5.14: Biểu đồ mơ men, lực dọc trục, chuyển vị ngang, tỷ số thiết kế cọc bất lợi (Cọc số tổ hợp tải trọng số 7) -110Hình 5.15: Biểu đồ tương tác cọc bất lợi (cọc số 4, tổ hợp tải trọng số 7): Khả chịu tải theo đất cọc tính duyệt phần mềm AllPile V6.2: VERTICAL ANALYSIS ALLPILE6 Copyright 2004 Figure Loads: Vertical Load, Q= 35240.0 -kN Load Factor for Vertical Loads= 1.0 Loads Supported by Pile Cap= % Profile: Pile Length, L= 66.0 -m Top Distance, H= 4.44 -m Slope Angle, As= Batter Angle, Ab= Batter Factor, Kbat= 1.00 SHAFT (US FHWA Methods) Soil Data: Depth Gamma -m -kN/m3 8.3 6.59 10.8 15.69 10.9 23.19 11.0 40.19 11.7 130 11.7 Phi 27.2 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 C -kN/m2 12.0 77.8 89.8 101.7 197.5 197.5 K -MN/m3 15.0 123.6 150.5 178.2 417.1 417.1 e50 or D % 1.52 0.74 0.68 0.63 0.42 0.42 Nspt 13 15 17 33 33 Pile Data: Depth Width -m -cm 0.0 300 66.0 300 Area -cm2 70685.8 70685.8 CALCULATION RESULTS: Nocontributing Zone: Top Zone (Up & Down), Ln1= 1.5-m Bottom Zone (Down), Ln2= 3.0-m Bottom Zone (Up), Ln3= 0.0-m Tip Resistance (Donw): Qtip_down=12564.4-kN based on qult=1777.5-kN/m2 and Base Area=7.1-m2 Vertical capacity: Weight above Ground= 740.05 Total Weight= 6736.31-kN *Soil Weight is not included Skin Resistance (Down)= 33678.033-kN Skin Resistance (Up)= 36458.167-kN Tip Resistance (Down)= 12564.400-kN Tip Resistance (Up)= 0.000-kN Total Ultimate Capacity (Down)= 46242.434-kN Total Ultimate Capacity (Up)= 43194.480-kN Total Allowable Capacity (Down)= 37443.949-kN Total Allowable Capacity (Up)= 24965.396-kN OK! Qallow > Q Settlement Calculation: At Q= 35240.00-kN Settlement= 1.95-cm At Xallow= 2.50-cm Qallow= 37514.77-kN Per I -cm -cm4 942.5 397607808 942.5 397607808 E -MP/m2 20683 20683 Weight -kN/m 166.677 166.677 -111- 5.2.2.3 Tổ chức thi công cọc: Theo thiết kế, đốt mũi vỏ cọc có trọng lượng lớn Qm= 20.2T, đốt thân cọc có trọng lượng nhỏ Qt =19.1T Lực đẩy Archimèd tác dụng lên 1m dài cọc Bentonite γb=1.04 có ~ mơi dung trường trọng 1.15T/m3 7.35~8.13T Tức với phân đoạn 3m đốt vỏ cọc hồn tồn mơi trường Bentonite dùng để ổn định thành vách trình khoan cọc Do để vỏ cọc chạm đến đáy lỗ Hình 5.16: Biện pháp thi cơng cọc: khoan cần phải bơm nước vào lòng vỏ cọc để vỏ cọc chìm xuống Cẩu sử dụng trình cẩu lắp cần có lực đủ để nâng nhấc đốt vỏ cọc, cịn q trình hạ cần có khả chịu tải trọng phần vỏ cọc nằm mực Bentonite lỗ khoan, trường hợp đốt vỏ cọc Như kể thêm hệ số vượt tải 1.2 cho vỏ cọc, hệ số xung kích 1.4 lực u Cầu tối thiểu cẩu 66T Để đảm bảo độ xác hạ cọc, độ thuận tiện an tồn thi cơng, sử dụng cẩu long mơn chạy sàn đạo cố định có lực 100T để thi cơng hạ vỏ cọc Khi việc khoan cọc nên sử dụng máy khoan kiểu cổng KP2000, GPS15, QJ250… để Hình 5.17: Trình tự khoan khoan tạo lỗ Hiện máy khoan dạng sử dụng để thi cơng cọc khoan nhồi có đường -112kính đến 1.5m, độ sâu lỗ khoan tối đa đá 50m, đất mềm yếu 150m Theo kinh nghiệm Trung Quốc sử dụng máy khoan dạng để thi công lỗ khoan đường kính lớn cọc khoan hạ theo sơ đồ Hình số 5.17 Như thiết bị sử dụng để thi công cọc khoan hạ tương tự thi công cọc khoan nhồi Ở yêu Cầu trang bị thêm kích thơng tâm để căng kéo cáp dự ứng lực đốt vỏ cọc Ở Việt Nam nay, loại kích kiểu hãng OVM (Trung Quốc), Enerpac (Mỹ), VSL (Thụy Sỹ)… sử dụng phổ biến thi công Cầu Các loại thiết bị chủ yếu để thi công cọc khoan hạ thống kê Bảng số 5.4 Về tiến độ thi cơng, việc đúc vỏ cọc tiến hành thi công xong bãi đúc cọc Thông thường cần khoảng ngày để đúc xong đốt, đúc 22 đốt cho cọc cần 110 ngày Tuy nhiên kết hợp vừa đúc vừa hạ đốt cọc vào lỗ khoan để đẩy nhanh tiến độ thi công, tiết kiệm mặt mà khơng ảnh hưởng đến chất lượng cọc Cịn việc khoan hạ vỏ cọc điều kiện địa chất Cầu Hưng Lợi khoảng 15 ngày để thi công xong cọc (không kể thời gian chờ giai đoạn bơm vữa gia cố thành mũi cọc) Như thi cơng cọc với cọc khoan hạ cần thời gian 60 ngày để thi công xong Bảng 5.4: Thống kê thiết b thi cụng chớnh TT Số lợng Công suất - Năng lực Hệ 400T 400T Vận chun vá cäc HƯ nỉi 600T 600T Chøa dung dÞch betonite HƯ nỉi 200T 200T Chøa vËt t thiết bị Đầu kéo 135CV Di chuyển hệ Tên thiết bị Ghi Hệ Thiết bị khoan tạo lỗ Máy khoan Máy trộn bentonite Bể thép 11.7x11.7x2.8m 380m3 BÓ thÐp 9x7.5x2 135m3 Container 20m3 5x2x2m Chứa dung dịch bentonite Chứa nớc Chøa dung dÞch bentonite thu håi -113- Bóa rung VP170 170kW Rung èng v¸ch thÐp Bóa rung 90kW 90kW Rung hạ cọc sàn đạo Bình tích khÝ M¸y nÐn khÝ DK661 10m3/h M¸y xãi 135kVA Bộ ống xói đờng kính 300 Thiết bị tạo dù øng lùc 135kVA KÝch t¹o DUL ZPE - 7A 100T CÈu b¸nh xÝch 25T CÈu long m«n 100T VƯ sinh, thỉi rưa, xãi hót Vệ sinh lỗ khoan Cẩu Thiết bị bê tông vữa Trạm trộn bê tông Máy bơm bê tông Máy trộn + bơm vữa MG100 Thiết bị điện 60m3/h 60m3/h 100l/ph 500KVA 10m3/h 100m3/h Sai sè 7" M¸y thủ chn NI-030 SS 0.5mm/km Thíc thÐp 50m Mia In-Va 4m Máy phát điện Máy nén khí Máy nén khí Máy bơm nớc Thiết bị đo đạc Kinh vĩ quang học THEO 020 Máy bơm nớc TT n é i d un g c « n g v iệc Đơn vị t iến độ t hi c « n g 01 c ä c Kh è i l - ỵ ng Th ê i g ia n 15 d Kho an tạ o lỗ m 67 4d Vệ sinh lỗ kho an m 67 1d Bỏ đá m ũi c ọc m3 Hạ liê n kết v ỏ c ọc Đ ốt 22 5d Bỏ đá t hà nh c ä c m3 821.09 2d B¬ m v ữa thành c ọc m3 656.87 2d Bơ m v ÷a m ịi c ä c m3 40.72 0.5 d -1 Week Week W 10 11 12 13 14 15 16 15 d 4d 1d 0.5 d 32.57 0.5 d Hình 5.18: Tiến độ thi cơng cọc khoan hạ 5d 2d 2d 0.5 d -1145.2.3 Tổng hợp so sánh phương án: Để so sánh phương án móng nói riêng giải pháp thiết kế cơng trình nói chung cần phải có đánh giá tổng thể tất mặt từ giá thành đến mức độ thuận tiện thi công khả khai thác sau này; mức độ tác động đến môi trường, mỹ quan khu vực xung quanh sau xây dựng Về giá thành cần phải dựa sở giá thành vật tư kết cấu; vật tư, biện pháp thi công, biện pháp kiểm tra chất lượng; chi phí tu bảo dưỡng, bảo hiểm, bảo hành cơng trình…Do phương án móng cọc vành đai ống thép cọc khoan hạ chưa áp dụng thực tế Việt Nam nên chưa có đủ điều kiện để làm phép so sánh tổng thể Cho nên khuôn khổ luận văn này, so sánh phương án dựa giá thành vật tư thể bảng sau: Bảng 5.5: Bảng so sánh khối lượng giá thành vật tư chủ yếu phương án móng (Thời điểm tháng 04/2008) lo¹i vËt TT liƯu Sè ThÐp l-ợng tròn (T) Đơn giá (triệu/đơ n vị) (1 ) (2) Thép CĐC D32 (T) Thép ống (T) Bê tông 30Mpa (m3) 17.500 21.000 25.000 1.100 (3) (4) I (5) (6) (7) Bê keo tông Đá dăm epoxy 40Mpa (m3) (kg) (m3) 1.250 0.200 0.050 (8) (9) (10) Giá vữa bơm thành (triệu (m3) ) 2.100 (11) (12) Ph-ơng án cäc khoan nhåi BÖ mãng 77.94 1042.27 Cäc khoan nhåi D=1.5m, L=65m 19 213.30 2188.31 Tæng k l-ỵng PA cäc khoan nhåi 291.24 - - 3230.57 - - Giá thành 5096.64 - - 3553.63 - - 8650 -115II Ph-ơng án móng vành đai ống thép Bệ mãng Cäc èng D=1.2m, t=14mm, L=89m 21 765.32 Khãa nèi D=165.2, t=11mm, L=89m 42 156.36 Tæng KL PA vành đai ống thép Giá thành 18.73 250.53 18.73 - 921.68 250.53 - - - - 327.86 - 23042 275.59 - - - - 23645 II I Ph-ơng án cäc khoan h¹ BƯ mãng 58.63 784.00 §Çu cäc 4.06 54.29 72.85 0.14 Th©n cäc, L=66m Mịi cäc 26.67 671.80 821.09 106.88 656.87 1.81 40.72 32.57 Tổng k.l-ợng PA cọc khoan hạ 135.67 26.67 - 838.29 673.61 861.80 106.88 689.44 Giá thành 2374.19 560.02 - 922.12 842.01 172.36 5.34 1447.83 6324 Bảng cho thấy phương án móng cọc vành đai ống thép có giá thành cao nhất, gấp 2.7 lần so với phương án cọc khoan nhồi, phương án sử dụng khối lượng lớn cọc ống thép chất lượng cao phải nhập ngoại Tuy nhiên phương án có ưu điểm bật mà phạm vi luận văn chưa có điều kiện tính hết khả tận dụng hệ cọc thép làm vành đai ngăn nước thi công làm giảm chi phí thi cơng lớn, điều kiện nước sâu địa chất -116lớp mặt yếu Cầu Hưng Lợi Ở Cầu Nhật Tân vượt sông Hồng xây dựng, phép so sánh tổng thể cho thấy giá thành phương án móng vành đai ống thép gấp 1.3 lần so với phương án cọc khoan nhồi Phương án cọc khoan hạ có giá thành thấp nhất, 73% giá thành cọc khoan nhồi Điều lý giải từ khả chịu tải theo đất cọc khoan hạ gấp 1.3~1.4 lần khả chịu tải cọc khoan nhồi chiều dài đường kính Mặt khác, sử dụng cọc khoan hạ, cho phép rút bớt số lượng cọc, từ 19 cọc khoan nhồi đường kính 1.5m đến cọc khoan hạ đường kính vỏ cọc 3.0m Điều làm cọc chịu lực đồng nhau, khai thác hợp lý khả chịu lực cọc Trong phương án cọc khoan nhồi, cọc chịu tải không đồng Cọc chịu tải trọng nhỏ 126.23T, cọc chịu tải trọng lớn 1016.13T, tức chênh lệch nội lực hai cọc lần [26] Về thi công khả quản lý chất lượng thi cơng cọc khoan hạ có ưu điểm trội so với cọc khoan nhồi phân tích phần khái niệm cọc khoan hạ Thi công cọc khoan nhồi quen thuộc với đơn vị thi công Cầu Việt Nam, việc thi cơng cọc khoan hạ khơng có nhiều trở ngại Cịn thi cơng móng cọc vành đai ống thép cần phải có đội ngũ kỹ sư công nhân lành nghề để thực cơng việc địi hỏi u Cầu kỹ thuật cao mà Việt Nam chưa phổ biến công nghệ hàn khóa chống cắt vành đai thép bệ bê tông, công nghệ cắt ống thép nước… Về tác động đến mơi trường cọc khoan nhồi, trình khoan tạo lỗ cọc khoan hạ thải mùn khoan cần phải thu hồi vận chuyển đến nơi thích hợp để tránh nhiễm mơi trường Phương án móng cọc vành đai ống thép tương đối thân thiện với môi trường khơng có chất thải cần xử lý q trình thi cơng Tuy nhiên phương án lại cần sử dụng búa rung có lực lớn để rung hạ cọc ống thép đến tầng chịu lực sâu gây tiếng ồn chấn động ảnh hưởng đến cư dân xung quanh khu vực -117- CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 6.1 Kết luận: Cọc khoan hạ công nghệ mới, kết hợp ưu điểm đồng thời khắc phục nhược điểm cọc ống thi công phương pháp rung hạ cọc khoan nhồi Luận Văn chứng minh công nghệ cọc khoan hạ có ưu điểm trội so với cơng nghệ cọc khoan nhồi sử dụng phổ biến nay: - Mặt cắt ngang cọc ống hợp lý mặt chịu lực, tiết kiệm vật liệu, - Nâng cao khả chịu tải cọc nhờ việc gia cố thành bên mũi cọc, làm gia tăng ma sát thành cọc nâng cao sức chịu tải mũi cọc, - Cọc đúc sẵn bờ nên chất lượng thi công cọc đảm bảo, - Công nghệ thi công khơng q phức tạp, máy móc thiết bị hợp lý, - Tính hiệu kinh tế cao Tóm lại: Cọc khoan hạ có ý nghĩa cao mặt khoa học mặt kinh tế xã hội, hồn tồn nghiên cứu để sử dụng rộng rãi cho cơng nghệ thi cơng móng trụ mố cầu xây dựng dân dụng Việt Nam 6.2 Kiến nghị: Để công nghệ cọc khoan hạ hoàn thiện trở thành lựa chọn tốt xây dựng móng cơng trình, cần tập trung nghiên cứu hoàn thiện vấn đề sau: - Đơn giản hoá thao tác nối cọc, tăng thêm độ tin cậy cho mối nối, - Giảm thời gian chờ hai đợt bơm vữa gia cố thành mũi cọc để đẩy nhanh tiến độ hoàn thành cọc, -118- Hồn thiện cơng nghệ khoan tạo lỗ đường kính lớn sử dụng máy khoan cọc nhồi sẵn có nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, - Về mặt tính tốn thiết kế cần thiết phải có nhiều nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm để xác hóa thơng số đất ứng xử cọc loại đất khác cọc có thêm lớp gia cố thành mũi: sức kháng ma sát đơn vị thành mũi cọc, thông số để xác định khả chịu lực ngang cọc hệ số đàn hồi đất (nếu tính theo lý thuyết đàn hồi Vinkle), đường cong p-y cho cọc đường kính lớn loại đất khác (nếu tính theo lý thuyết đường cong p-y)… - Cần xây dựng thí điểm loại cọc với loại cơng trình khác nhau, địa tầng khác Trên sở nghiên cứu, đánh giá đưa qui trình, dẫn chi tiết phục vụ cho việc thiết kế thi công cọc, bước xây dựng hệ thống quy trình thiết kế thi công làm sở cho việc áp dụng rộng rãi loại cọc xây dựng Cầu nói riêng xây dựng sở hạ tầng nói chung Việt Nam -119TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] M.J Tomlinson: “Pile Design and Construction Practice”, fourth edition, 1994 [2] Joseph E.Bowles: “Foundation Analysis and Design”, fifth edition, 1997 [3] PCI Commettee on Prestressed Concrete Piling Report, V.38, No.2: “Recommended Practice for Design, Manufacture an Installation of Prestressed Concrete Piling”, March-April 1993 [4] Federal Highway Administration (FHWA), U.S Department of Trasportation: “User’s Manual of Com64-Laterally Loaded pile Analysis Program for Microcomputer” [5] CivilTech sofware, USA: “AllPile V7 User’s Manual” (http://www.civiltechsoftware.com) [6] Arnold Verruijt, Emeritus professor of soil mechanics of the Delft University of Technology: “Soil Mechanics”, 2001 (http://geo.verruijt.net/) [7] Kyle Rollins, Ph.D;Ryan Olsen; Jeffery Egbert; Kimball Olsen; Derek Jensen; Brian Garrett, Civil & Environmental Engineering Department Brigham Young University, Utah Department of Transportation Research Division Response, report No UT-03.03: “ Analysis, and Design of Pile Groups Subjected to Static & Dynamic Lateral Loads”, June 2003 [8] US Army Corps of Engineers, EM 1110-2-2504 31: “Design of Sheet Pile Walls March 1994” [9] Plaxis BV company: “Plaxis Version User’s Manual” (http://www.plaxis.nl) [10] US Army Cors of Engineer: “Design of Deep Foundations, Technical Instructions” , August 1998 [11] Joseph Caliendo; Loren Anderson; Bobb Moss, Report No UT-02.22, Civil & Environmental Engineering Department Utah State University logan, Utah Department of Transportation Research Division: “Cyclic lateral loading of a model pile group in clay soil”, November 1998 -120[12] ETH Zurich, Institute of Geotechnical Engineering: “Modelling in Geotechnics” [13] GS.TS Nguyễn Viết Trung, Th.S Đào Duy Lâm: “Phương pháp phần tử rời rạc ứng dụng xây dựng cơng trình”, Tạp chí Cầu Đường, 2003 [14] Bài giảng lớp chuyên đề Cọc khoan nhồi, hội học đất móng Việt Nam, năm 1998 [15] TCXD 226:1999: “Đất xây dựng-phương pháp thí nghiệm trường-thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn” [16] Takeshi Katayama, Nippon Steel Corporation: “ Áp dụng móng cọc ống thép Việt Nam”, 2007 [17] Trần Văn Việt : “Cẩm nang dùng cho kỹ sư Địa kỹ thuật”, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội 2004 [18] Nguyễn Hữu Đẩu: “Hướng nâng cao chất lượng cọc khoan nhồi nước ta”, Tạp chí hoạt động khoa học, Khoa học công nghệ, số tháng 04 năm 2001 [19] Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc: “Nền móng cơng trình Cầu đường”, NXBGTVT,1997 [20] PGS.TS Nguyễn Bá Kế : “Sự cố móng cơng trình”, NXB Xây dựng, 2000 [21] TCXD 205-98: “Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế” [22] 22TCN272-05: “Qui trình thiết kế Cầu theo hệ số sức kháng hệ số tải trọng (LRFD)” [23] AASHTO-LRFD 1998, 2002: “Tiêu chuẩn thiết kế Cầu”, hiệp hội viên chức đường vận tải Hoa Kỳ (American Association of State Highway and Transportation Officials) [24] PGS TS Phan Vy Thuỷ: “Cầu Bãi Cháy-một số vấn đề khoa học-cơng nghệ”, Tạp chí Cầu đường, số 1-2/2007 [25] TS Trần Dỗn Thọ: “Kết qủa khoa học cơng nghệ giao thông vận tải giai đoạn 1999 - 2004 phương hướng hoạt động đến năm 2020”, Bài phát biểu Hội nghị KHCN ngành GTVT giai đoạn 1999-2004 -121[26] Hồ sơ thiết kế Cầu Hưng Lợi – Km1+131.654, dự án đường Nam sông Hậu, đoạn Tp Cần Thơ – tỉnh Hậu Giang [27] , :“ ”, , 1999 (Vương Bách Gia, Thượng Quan “Công nghệ cọc khoan hạ - tác gia Trung Quốc”, Nhà xuất giao thơng nhân dân 1999) -122TĨM TẮT LÝ LICH KHOA HỌC I TÓM TẮT - Họ tên : ĐẶNG VĂN PHONG - Phái : Nam - Sinh ngày : 01-10-1979 - Nơi sinh : Trực Ninh – Nam Định II ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC - Nhà riêng : 334/ 192/ Dương Quảng Hàm, Phường 5, Quận Gò Vấp, TPHCM - Điện thoại : 0907790998 - Cơ quan : Công tư Tư vấn xây dựng Meinhardt Việt Nam III QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO - Năm 1997 – 2002 : Sinh viên trường Đại học GTVT Hà Nội, - Tốt nghiệp đại học : năm 2002, - Hệ : Chính quy, - Chuyên ngành : Xây dựng Cầu Đường bộ, - Năm 2007 : Trúng tuyển cao học Khóa 2007, - Trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh, - Chuyên Nghành: Xây Dựng Cầu Hầm, - Mã số học viên : 03807487, IV Q TRÌNH CƠNG TÁC - Từ tháng 10/2002 đến tháng 03/2007 : công tác Tổng công ty Tư vấn thiết kế Giao thông vận tải (TEDI) – Trung tâm tin học tư vấn cơng trình giao thơng vận tải (CITEC), - Từ tháng 03/2007 đến tháng 09/2007: công tác Tổng công ty Tư vấn thiết kế Giao thông vận tải (TEDI), Chi nhánh Thành phố Hồ Chí Minh, -123- Từ tháng 9/2007 đến tháng 5/2008: công tác Công ty Menard Việt Nam, - Từ tháng 5/2008 đến nay: công tác Công ty TNHH tư vấn xây dựng Meinhardt Việt Nam, ... CÔNG NGHỆ CỌC KHOAN HẠ ỐNG BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRONG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU VÀ CÁC CƠNG TRÌNH Ở VIỆT NAM II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu lịch sử tình hình phát triển móng cọc xây dựng. .. cọc xây dựng - Nghiên cứu ngun lý tính tốn thiết kế thi công Cọc khoan hạ - Nghiên cứu tính thực tế việc áp dụng Cọc khoan hạ công nghệ xây dựng Cầu xây dựng dân dụng điều kiện Việt Nam III- NGÀY... ngnh xây dựng móng cọc đà áp dụng thnh công loại cọc khoan hạ: cọc ống Bê tông cốt thép dự ứng lực, đúc sẵn đốt bÃi đúc, thi công khoan tạo lỗ cọc sau sử dụng thiết bị cẩu nâng để hạ vo lỗ khoan