e) Đối với nút khung
6.2.4.4. Gia cường bằng móng sâu
Phương pháp gia cường bằng móng sâu được áp dụng khi phương pháp mở rộng móng không đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, đặc biệt khi trong phạm vi độ sâu ảnh hưởng của tải trọng công trình tồn tại các lớp đất yếu. Nguyên lý của phương pháp này là dùng cọc đưa tải trọng của công trình xuống các lớp đất cứng nằm ở độ sâu lớn. Độ lún của công trình sau khi cọc được liên kết vào móng thường rất nhỏ.
Với các công nghệ thi công hiện có, phương pháp gia cường bằng móng sâu có thể áp dụng được trong hầu hết các điều kiện đất nền thường gặp trong thực tế, kể cả những trường hợp mặt bằng thi công cọc chật hẹp và bị hạn chế về chiều cao thao tác. Công nghệ thi công thông dụng hiện nay là sử dụng kích ép cọc với đối tải là trọng lượng của công trình.
Một số vấn đề cần lưu ý khi thực hiện thiết kế gia cố bằng phương pháp ép sau là:
- Khoảng cách từ cọc đến tường hoặc cột là tối thiểu (trong phạm vi công nghệ thi công cho phép);
- Tiết diện cọc và độ sâu ép cọc xác định theo lực ép lớn nhất, Pmax, cho phép tác dụng lên công trình khi thi công. Lực này được xác định theo trọng lượng và độ cứng của kết cấu công trình; - Neo ép cọc cần được thiết kế với hệ số an toàn FS lớn hơn 2;
- Cần chú ý đến tải trọng thi công ép cọc khi thiết kế hệ thống giằng móng.
Móng bê tông cốt thép dưới các cột hoặc tường bê tông cốt thép có thể là móng đơn, móng băng hoặc móng bè. Giải pháp thiết kế gia cường các loại móng này bằng cọc thường được sử dụng là:
- Đối với móng đơn: Nếu bề rộng móng tương đối nhỏ thì có thể bố trí cọc ra phía ngoài móng. Ngược lại khi bề rộng đáy móng lớn thì phải khoan dẫn qua bê tông để có thể ép cọc;
- Đối với móng băng: Nếu bề rộng móng tương đối nhỏ thì có thể bố trí cọc hai bên móng tương tự như trường hợp móng dưới tường chịu lực. Nếu bề rộng móng khá lớn thì phải áp dụng biện pháp khoan dẫn qua bê tông bản móng để ép cọc;
- Đối với móng bè: Trong trường hợp này việc khoan dẫn qua bê tông là bắt buộc. Khi bố trí cọc cần lưu ý tránh khoan dẫn vào các sườn móng (nếu có).
Neo ép cọc có thể được liên kết vào hệ thống đài giằng hoặc vào hệ thống dầm thép tạm thời được lắp đặt phục vụ mục đích ép cọc và được thu hồi ngay sau khi kết thúc ép cọc. Các ưu điểm và nhược điểm của từng biện pháp thi công nêu trên như sau:
- Khi sử dụng hệ thống neo cố định:
+ Neo và đài giằng ổn định, dễ dàng ép cọc thẳng đứng; + Vị trí ép cọc khó thay đổi;
+ Thời gian từ khi thi công đài giằng đến khi ép dài (lớn hơn 15 ngày);
+ Chi phí cao vì hệ thống đài giằng được thiết kế chịu tải trọng thi công cao hơn nhiều so với tải trọng thiết kế;
- Khi sử dụng hệ thống dầm thép tạm thời:
+ Dễ dàng điều chỉnh vị trí ép cọc cho phù hợp với điều kiện thực tế, đặc biệt là khi cần bổ sung cọc;
+ Có thể bắt đầu ép cọc ngay sau khi lắp đặt hệ dầm; + Dầm được thu hồi ngay sau khi ép cọc;
+ Kém ổn định;
+ Dễ gây hư hại kết cấu công trình cũ do ép cục bộ tại vị trí truyền tải từ dầm thép sang kết cấu. Hình 18 thể hiện một ví dụ về cấu tạo hệ thống đài cọc sử dụng trong gia cố móng của kết cấu khung. Để tăng cường bám dính giữa hệ móng mới và cổ móng, nên đục nhám bề mặt bê tông móng cũ và có thể tăng cường một số neo liên kết. Khoảng cách giữa các neo thép thông thường từ 20 cm đến 30 cm. Nên bổ sung giằng giữa các cột của công trình nếu móng cũ không có hệ thống giằng hoặc hệ thống giằng cũ không đủ cứng.