- Thi công cọc khoan nhồi là một công nghệ mới được áp dụng vào nước ta trong mấy năm trở lại đây. Để có thể thực hiện được việc thi công cọc khoan nhồi đạt kết quả tốt cần thực hiện một các nghiêm chỉnh và kĩ lưỡng các khâu sau:
* Cọc nhồi, đường kính 0.8m, chiều dài cọc 31,75m. Chuẩn bị chung:
- Điện: Sử dụng điện từ mạng lưới điện thành phố, các đường dây phục vụ thi công bố trí hợp lý.
- Nước: Sử dụng từ mạng cấp nước thành phố và có thể đào giếng trong công trường để cung cấp thêm.
- Mặt bằng: Mặt bằng được giải phóng, dọn dẹp, san phẳng. Để phục vụ thoát nước cho công trường ta phải tiến hành xây dựng 1 đường thoát nước lớn dẫn ra đường thoát nước của thành phố. Tuy nhiên để đảm bảo môi trường, nước thoát phải qua bộ phận lắng lọc.
- Đường giao thông nội bộ cũng được bố trí phù hợp, thuận tiện thi công
- Công tác định vị công trường: Tất cả các trục chính, cao độ đều được truyền dẫn đầy đủ trên mặt bằng công trường. Trong công tác này nên bố trí các mốc chuẩn ở xa công trường 1 khoảng cách ngoài ảnh hưởng của công trường gây nên.
+ Nghiên cứu kỹ các bản vẽ thiết kế, tài liệu địa chất công trình và các yêu cầu kỹ thuật chung cho cọc khoan nhồi, mọi yêu cầu kỹ thuật riêng của người thiết kế.
+ Lập phương án kỹ thuật thi công, lựa chọn tổ hợp thi công thích hợp. + Lập phương án tổ chức thi công, cân đối giữa tiến độ, tổ hợp thiết kế nhân lực và giải pháp mặt bằng.
+ Nghiên cứu mặt bằng thi công: Coi mặt bằng thi công có phần tĩnh, phần động theo thời gian gồm thứ tự thi công cọc, đường di chuyển máy đào, đường cấp và thu hồi dung dịch Bentonite, đường vận chuyển bêtông và thép đến cọc, đường vận chuyển phế liệu ra khỏi công trường, đường thoát nước kể cả khi gặp mưa lớn và các yêu cầu khác của thiết kế mặt bằng như nhà làm việc, nhà để xe, kho bãi, khu gia công.
+ Kiểm tra khả năng cung cấp thiết bị vật tư, chất lượng vật tư.
+ Xem xét khả năng gây ảnh hưởng đến khu vực và công trường lân cận về tiếng ồn, bụi, vệ sinh công cộng, giao thông.
2. Các yêu cầu về công nghệ.
2.1.Bêtông.
2.1.1 Yêu cầu cấp phối.
- Sử dụng bêtông thương phẩm mác 300#
- Đổ bêtông theo nguyên tắc dùng ống dài (vữa dâng) nên theo tỷ lệ cấp phối bêtông cấp phối cũng phải phù hợp với phương pháp này (bêtông đủ độ dẻo, độ dính, dễ chảy trong ống dẫn).
+ Tỷ lệ N-XM50%.
+ Khối lượng XM 400kg/m3bêtông. + Cát khoảng 45%.
- Độ sụt hình nón hợp lý 181,5(cm) (Thường 13 18(cm)).Việc cung cấp bêtông phải liên tục sao cho toàn bộ thời gian để bêtông một cọc được hoàn thành trong 4h.
- Có thể sử dụng phụ gia để thoả mãn các đặc tính trên của bêtông. - Đường kính lớn nhất của cốt liệu là trị số nhỏ nhất trong các kích thước sau:
+ Một phần tư mắt ô của lồng cốt thép. + Một nửa lớp bảo vệ cốt thép.
+ Một phần tư đường kính trong của ống đổ bêtông.
- Cần chọn nhà máy chế tạo bêtông thương phẩm có công nghệ hiện đại, cốt liệu và nước phải sạch theo yêu cầu. Cần trộn thử và kiểm tra năng lực của nhà máy và chất lượng bêtông. Chọn thành phẩm cấp phối bêtông và các phụ gia trước khi đổ hàng loạt.
-Tại công trường mỗi xe bêtông thương phẩm đều phải được kiểm tra về chất lượng 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 cường độ. Phải có kết quả kiểm tra cường độ của 1 phòng thí nghiệm đầy đủ tư cách pháp nhân và độc lập.
2.1.2.Thiết bị sử dụng cho công tác bêtông.
- Bêtông thương 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 được sử dụng đúng chủng loại, mẫu mã được qui định trong thiết kế đã được 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 tư cách pháp nhân cho từng lô trước khi đưa vào sử dụng...
- Cốt thép được gia công, buộc dựng thành lồng được 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- đường kính thép cọc), thép buộc có đường kính 3,2(mm).
- Mối buộc thép đai dùng mối nối hàn điện một bên, chiều dài đường hàn 15d. Thép đai gia cường được hàn với thép chịu lực.
- Cự li mép - mép giữa các cốt chủ phải lớn hơn 3 lần đường kính hạt cốt liệu thô của bêtông.
- Đai tăng cường nên đặt ở mép ngoài cốt chủ, cốt chủ không có uốn móc, móc làm theo yêu cầu công nghệ thi công không được thò vào bên trong làm ảnh hưởng đến hoạt động của ống dẫn bêtông.
- Đường kính trong của lồng thép phải lớn hơn 100mm so với đường 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 Đường 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 hưởng lớn tới chất lượng cọc:
+ Cao trình của dung dịch thấp, cung cấp không đủ, Bentônite bị loãng, tách nước dễ dẫn đến sập thành hố khoan, đứt cọc bêtông.
+ Dung dịch quá đặc, hàm lượng cát nhiều dẫn đến khó đổ bêtông, tắc ống đổ, lượng 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 nước không thấm vào vách.
+ Tạo môi trường 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 được 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 nước và bền. - Vì vậy việc chuẩn bị sắn đủ dung dịch Bentônite có chất lượng tốt giữ vai trò quan trọng trong quá trình thi công và chất lượng cọc nhồi.
2.3.1.Các đặc tính kỹ thuật của dung dịch.
Chỉ tiêu Giá trị yêu cầu Phương pháp kiểm tra Khối lượngriêng Độ nhớt Mah Hàm lượng cát Tỷ lệ keo Lượng mất nước Độ dày áo sét Lực cắt tĩnh Tính ổn định Trị số pH 1,051,15 1845 <6% >95% <30(mm)/30' 13(mm)/30' 1':2030mg/cm2 10':50100mg/cm2 <0,03g/cm2 79 Tỷ trọng kế, dung dịch sét hoặc Bome kế Phương pháp phễu 500/500cc Phương pháp đong cốc Dụng cụ đo lượng mất nước Lực kế cắt tĩnh
Giấy thử
2.3.2.Qui trình trộn dung dịch Bentônite.
- Đổ 80% lượng nước theo tính toán vào bể trộn. - Đổ từ từ lượng bột Bentônite theo thiết kế. - Đổ từ từ lượng phụ gia nếu có.
- Trộn tiếp từ 15-20'
- 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 trường gồm: Một máy trộn Bentônite.
+ Một số thiết bị chế tạo đảm bảo sự hoà ta của bột Bentônite vào nước
+ Một hoặc nhiều bể chưa hoặc xilô cho phép công trường 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 lượng pha trộn từ 30 50 kg Bentônite/m3, tuỳ theo chất lượng nước.
- Nước sử dụng: nước sạch, nước máy.
- Chất bổ sung để điều chỉnh độ pH: NaHCO3 hoặc tương tự.
- Tuỳ theo trường hợp cụ thể để đạt các chỉ tiêu mà qui định đề ra có thể dùng một số chất phụ gia như: Na2CO3 hoặc NaF.
- Trong thời gian thi công, bề mặt dung dịch trong lỗ cọc phải cao hơn mực nước ngầm từ 1,0m trở lên, khi có ảnh hưởng của mực nước ngầm lên xuống thì mặt dung dịch phải cao hơn mực nước ngầm 1,5m.
- Trước khi đổ bêtông, khối lượng riêng của dung dịch trong khoảng từ 500mm kể từ đáy lỗ phải nhỏ hơn 1,25; hàm lượng cát 8%; độ nhớt 28s để dễ bị đẩy lên mặt đất.
- Khối lượng riêng, độ nhớt chọn phải phù hợp với điều kiện địa chất công trình và phương pháp sử dụng dung dich.
- Ngoài dung dịch Bentônite có thể dùng chất CMC, dung dịch tổng hợp, dung dịch nước muối... tuỳ thuộc vào điều kiện địa chất công trình.