I. Công tác chuẩn bị.
2. Các yêucầu về công nghệ.
2.1.Bêtông.
2.1.1 Yêu cầu cấp phối.
- Đổ bêtông theo nguyên tắc dùng ống dài (vữa dâng) nên theo tỷ lệ cấp phối bêtông cấp phối cũng phải phù hợp với phơng pháp này (bêtông đủ độ dẻo, độ dính, dễ chảy trong ống dẫn).
+ Tỷ lệ N-XM ≤ 50%.
+ Khối lợng XM 400kg/m3 bêtông. + Cát khoảng 45%.
- Độ sụt hình nón hợp lý 18±1,5(cm) (Thờng 13 ữ18(cm)).Việc cung cấp bêtông phải liên tục sao cho toàn bộ thời gian để bêtông một cọc đợc hoàn thành trong 4h.
- Có thể sử dụng phụ gia để thoả mãn các đặc tính trên của bêtông. - Đờng kính lớn nhất của cốt liệu là trị số nhỏ nhất trong các kích thớc sau:
+ Một phần t mắt ô của lồng cốt thép. + Một nửa lớp bảo vệ cốt thép.
+ Một phần t đờng kính trong của ống đổ bêtông.
- Cần chọn nhà máy chế tạo bêtông thơng phẩm có công nghệ hiện đại, cốt liệu và nớc phải sạch theo yêu cầu. Cần trộn thử và kiểm tra năng lực của nhà máy và chất lợng bêtông. Chọn thành phẩm cấp phối bêtông và các phụ gia trớc khi đổ hàng loạt.
-Tại công trờng mỗi xe bêtông thơng phẩm đều phải đợc kiểm tra về chất lợng sơ bộ, thời điểm bắt đầu trộn và thời gian khi đổ xong bêtông, độ sụt nón cụt. Mỗi cọc phải lấy 3 tổ hợp mẫu để kiểm tra cờng độ. Phải có kết quả kiểm tra cờng độ của 1 phòng thí nghiệm đầy đủ t cách pháp nhân và độc lập.
2.1.2.Thiết bị sử dụng cho công tác bêtông.
- Bêtông thơng phẩm chở đến bằng xe chuyên dụng. - ống dẫn bêtông từ phễu đổ xuống độ sâu yêu cầu. - Phễu hứng bêtông từ xe đổ nối với ống dẫn.
2.2. Cốt thép:
- Cốt thép đợc sử dụng đúng chủng loại, mẫu mã đợc qui định trong thiết kế đã đợc phê duyệt, cốt thép phải có đủ chứng chỉ của nhà sản xuất, kết quả thí nghiệm của một phòng thí nghiệm độc lập có đầy đủ t cách pháp nhân cho từng lô trớc khi đa vào sử dụng...
- Cốt thép đợc gia công, buộc dựng thành lồng đợc vận chuyển và đặt lên giá gần với vị trí lắp đặt để thuận lợi cho việc thi công sau này.
- Chiều dài mối nối buộc ≥ 45d (d- đờng kính thép cọc), thép buộc có đờng kính ≥ 3,2(mm).
- Mối buộc thép đai dùng mối nối hàn điện một bên, chiều dài đờng hàn ≥ 15d. Thép đai gia cờng đợc hàn với thép chịu lực.
- Cự li mép - mép giữa các cốt chủ phải lớn hơn 3 lần đờng kính hạt cốt liệu thô của bêtông.
- Đai tăng cờng nên đặt ở mép ngoài cốt chủ, cốt chủ không có uốn móc, móc làm theo yêu cầu công nghệ thi công không đợc thò vào bên trong làm ảnh hởng đến hoạt động của ống dẫn bêtông.
- Đờng kính trong của lồng thép phải lớn hơn 100mm so với đờng kính ngoài ở chỗ đầu nối ống dẫn bêtông.
- Để đảm bảo độ dày của lớp bảo vệ bêtông cần đặt các định vị trên thanh cốt chủ cho từng mặt cắt theo chiều sâu cọc.
- Theo TCXD 206 - 1998 sai số cho phép chế tạo lồng cốt thép: Hạng mục Sai số cho phép (mm) Cự li giữa các cốt chủ Cự li cốt đai hoặc lo xo Đờng kính lồng cốt thép Độ dài lồng ±10 ±20 ±10 ±50 2.3. Dung dịch Bentônite:
- Trong thi công cọc khoan nhồi dung dịch Bentônite có ảnh hởng lớn tới chất lợng cọc:
+ Cao trình của dung dịch thấp, cung cấp không đủ, Bentônite bị loãng, tách nớc dễ dẫn đến sập thành hố khoan, đứt cọc bêtông.
+ Dung dịch quá đặc, hàm lợng cát nhiều dẫn đến khó đổ bêtông, tắc ống đổ, lợng cát lớn lắng ở mũi cọc sẽ làm giảm sức chịu tải của cọc.
- Tác dụng của dung dịch Bentônite.
+ Làm cho thành hố đào không bị sập nhờ dung dịch chui sâu vào các khe cát, khe nứt, quyện với cát rời đẽ sụp lở để giữ cho cát và các vật thể vụn không bị rơi và tạo thành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố giữ cho nớc không thấm vào vách.
+ Tạo môi trờng nặng nâng những đất đá, vụn khoan, cát vụn nổi lên mặt trên để trào hoặc hút khỏi hố khoan.
+ Làm chậm lại việc lắng cặn xuống của các hạt cát, ở trạng thái hạt nhỏ huyền phù nhằm dễ xử lý lắng cặn.
-Với việc sử dụng vữa sét Bentônite, thành hố khoan đợc ổn định nhờ 2 yếu tố sau:
+ Dung dịch Bentônite tác dụng lên thành hố khoan một giá trị áp lực thuỷ tĩnh tăng dần theo chiều sâu.
+ Các hạt nhũ sét sẽ bám vào thành hố khoan xâm nhập vào các lỗ rỗng trên vách hố tạo thành một lóp màng mỏng không thấm nớc và bền. - Vì vậy việc chuẩn bị sắn đủ dung dịch Bentônite có chất lợng tốt giữ vai trò quan trọng trong quá trình thi công và chất lợng cọc nhồi.
2.3.1.Các đặc tính kỹ thuật của dung dịch.
Chỉ tiêu Giá trị yêu cầu Phơng pháp kiểm tra Khối lợngriêng Độ nhớt Mah Hàm lợng cát Tỷ lệ keo Lợng mất nớc Độ dày áo sét Lực cắt tĩnh Tính ổn định Trị số pH 1,05ữ1,15 18ữ45 <6% >95% <30(mm)/30' 1ữ3(mm)/30' 1':20ữ30mg/cm2 10':50ữ100mg/cm2 <0,03g/cm2 7ữ9 Tỷ trọng kế, dung dịch sét hoặc Bome kế Phơng pháp phễu 500/500cc Phơng pháp đong cốc Dụng cụ đo lợng mất nớc Lực kế cắt tĩnh Giấy thử
2.3.2.Qui trình trộn dung dịch Bentônite.
- Đổ 80% lợng nớc theo tính toán vào bể trộn. - Đổ từ từ lợng bột Bentônite theo thiết kế. - Đổ từ từ lợng phụ gia nếu có.
- Trộn tiếp từ 15-20'
- Đổ nốt 20% lợng nớc còn lại và trộn trong 10'.
- Chuyển dung dịch Bentônite đã trộn sang thùng chứa sẵn sàng cấp cho hố khoan hoặc trộn với dung dịch Bentônite thu hồi đã lọc lại qua máy sàng cát để cấp cho hố khoan.
Trạm trộn dung dịch khoan tại công trờng gồm: Một máy trộn Bentônite.
+ Một số thiết bị chế tạo đảm bảo sự hoà ta của bột Bentônite vào n- ớc
+ Một hoặc nhiều bể cha hoặc xilô cho phép công trờng chuẩn bị dự trữ đủ để đề phòng mọi sự cố về khoan.
+ Một số thiết bị vệ sinh đảm bảo việc tách các cặn lớn bằng sàng và cát bằng cyclon ly tâm.
2.3.3 Một số chú ý khi sử dụng Bentônite thi công cọc khoan nhồi.
- Liều lợng pha trộn từ 30 ữ 50 kg Bentônite/m3, tuỳ theo chất lợng nớc. - Nớc sử dụng: nớc sạch, nớc máy.
- Chất bổ sung để điều chỉnh độ pH: NaHCO3 hoặc tơng tự.
- Tuỳ theo trờng hợp cụ thể để đạt các chỉ tiêu mà qui định đề ra có thể dùng một số chất phụ gia nh: Na2CO3 hoặc NaF.
- Trong thời gian thi công, bề mặt dung dịch trong lỗ cọc phải cao hơn mực nớc ngầm từ 1,0m trở lên, khi có ảnh hởng của mực nớc ngầm lên xuống thì mặt dung dịch phải cao hơn mực nớc ngầm 1,5m.
- Trớc khi đổ bêtông, khối lợng riêng của dung dịch trong khoảng từ 500mm kể từ đáy lỗ phải nhỏ hơn 1,25; hàm lợng cát ≤ 8%; độ nhớt ≤ 28s để dễ bị đẩy lên mặt đất.
- Khối lợng riêng, độ nhớt chọn phải phù hợp với điều kiện địa chất công trình và phơng pháp sử dụng dung dich.
- Ngoài dung dịch Bentônite có thể dùng chất CMC, dung dịch tổng hợp, dung dịch nớc muối... tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất công trình.
II. Qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi bằng phơng pháp gầu xoắn trong dung dịch Bentônite có sử dụng ống vách.
Qui trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi đợc thể hiện trình tự công việc theo sơ đồ: