Chương 4 : THIẾT KẾ KẾT CẤU THÂN
6.2. Thi cụng cọc
6.2.3. Trỡnh tự ộp cọc
6.2.3.1. Chuẩn bị mặt bằng thi cụng và cọc a. Chuẩn bị cọc ộp
- Người thi cụng phải hỡnh dung được sự phỏt triển của lực ộp theo chiều sõu suy từ điều kiện địa chất thủy văn, phải loại bỏ đoạn cọc khụng đạt yờu cầu kỹ thuật ngay khi kiểm tra trước khi ộp cọc.
- Cỏc yờu cầu kỹ thuật đối với đoạn cọc ộp:
+ Cốt thộp dọc của đoạn cọc phải hàn vào vành thộp nối theo cả hai bờn của thộp dọc và trờn suốt chiều cao vành.
+ Vành thộp nối phải thẳng, khụng được vờnh, nếu vờnh thỡ độ vờnh của vành thộp <1%.
+ Bề mặt bờ tụng đầu cọc phải phẳng, khụng cú bavia.
+ Trục cọc phải thẳng gúc và đi qua tõm tiết diện cọc. Mặt phẳng bờ tụng đầu cọc và mặt phẳng cỏc mộp của vành thộp nối phải trựng nhau, cho phộp mặt phẳng bờ tụng đầu cọc song song và nhụ cao hơn mặt phẳng vành thộp ≤1mm.
+ Chiều dày của vành thộp ≥4mm.
- Trước khi ộp nờn thăm dũ phỏt hiện dị vật, dự tớnh khảnăng xuyờn qua cỏc ổ rỏc hoặc cỏc khối cứng khỏc.
- Khi chuẩn bị ộp cọc phải cú đầy đủ bỏo cỏo khảo sỏt địa chất cụng trỡnh, biểu đồ xuyờn tĩnh, bản đồ cỏc cụng trỡnh ngầm. Phải cú bản đồ bố trớ mạng lưới cọc thuộc khu vực thi cụng, hồsơ về sản xuất cọc.
- Đểđảm bảo chớnh xỏc tim cọc ở cỏc đài múng, sau khi dựng mỏy để kiểm tra lại vị trớ tim múng, cột theo trục ngang và dọc, từ cỏc vị trớ này ta xỏc định được vị trớ tim cọc bằng phương phỏp hỡnh học thụng thường.
b. Chuẩn bị về mặt bằng thi cụng
- Giỏc đài cọc trờn mặt bằng
+ Người thi cụng phải kết hợp với người làm cụng tỏc đo đạc trải vị trớ cụng trỡnh trong bản vẽ ra hiện trường xõy dựng. Trờn bản vẽ tổng mặt bằng thi cụng phải xỏc định đầy đủ vị trớ của từng hạng mục cụng trỡnh, ghi rừ cỏch xỏc địng lưới ụ tọa độ, dựa vào vật chuẩn cú són hóy dựa vào mốc quốc gia, xỏc chuyển mốc vào địa điểm xõy dựng.
+ Trải lưới ghi trong bản mặt bằng thành lưới ụ trờn hiện trường và tọa độ của ngỏch nhà để giỏc múng nhà, chỳ ý đến sử phải mở rộng hố múng do làm mỏi dốc.
+ Khi giỏc múng dựng những cọc gỗ đúng sõu cỏch mộp đào 2m, trờn 3 cọc đúng miếng gỗ cú chiều dày 2cm, bản rộng 15cm dài hơn kớch thước múng phải đào 40cm. Đúng đinh ghi dấu trục của múng và 2 mộp múng, sau đú đúng 2 đinh nữa vào vịtrớ mộp đào đó kểđến mỏi dốc. Tất cảmúng đều cú bộ cọc và thanh gỗ gỏc này.
+ Căng dõy thộp 1mm nối cỏc đường mộp đào. Lấy vụi bột rắc lờn dõy thộp căng mộp múng này làm cữ đào.
- Giỏc cọc trong đài
+ Sau khi giỏc múng xong ta đó xỏc định được vị trớ của đài, ta tiến hành xỏc định vị trớ của cọc trong đài.
+ Ở phần múng trờn mặt bằng ta đó xỏc định được tim đài nhờ cỏc điểm 1, 2, 3, 4. Cỏc điểm này được đỏnh dấu bằng cỏc mốc.
+ Căng dõy trờn cỏc mốc, lấy thăng bằng sau đú từ tim đo cỏc khoảng cỏch xỏc định vị trớ tim cọc theo thiết kế.
+ Xỏc định tim cọc bằng phương phỏp thủ cụng: dựng quả rọi thả từ cỏc giao điểm trờn dõy đó xỏc định tim cọc đểxỏc định tim cọc thực dưới đất, đỏnh dấu cỏc vị trớ này lại bằng cỏch đúng 1 đoạn gỗ xuống.
c. Vận chuyển và lắp rỏp thiết bị ộp
- Vận chuyển và lắp rỏp thiết bị ộp cọc và vịtrớ ộp đảm bảo an toàn.
- Chỉnh mỏy để cỏc đường trục khung mỏy, đường trục kớch và đường trục của cọc thẳng đứng và nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này phải vuụng gúc với mặt phẳng chuẩn nằm ngang (mặt phẳng chuẩn đài múng).
- Độ nghiờng của nú khụng quỏ 5%.
- Kiểm tra 2 múc cẩu trờn dàn mỏy thật cẩn thận, kiểm tra 2 chốt ngang liờn kết dầm mỏy và lắp dàn lờn bờ mỏy bằng 2 chốt.
- Khi cẩu đối trọng dàn phải kờ dàn thật phẳng khụng nghiờng lệch, một lần nữa kiểm tra cỏc chốt vớt thật an toàn.
- Lần lượt cẩu cỏc đối trọng đặt lờn dầm khung sao cho mặt phẳng chứa trọng tõm 2 đối trọng trựng với trọng tõm ống thả cọc. Trong trường hợp đối trọng đặt ra ngoài dầm thỡ phải kờ chắc chắn.
- Cắt điện trạm bơm dựng cẩu tự hành cẩu trạm bơm đến gần dàn mỏy. Nối cỏc giỏc thủy lực vào giỏc trạm bơm bắt đầu cho mỏy hoạt động.
- Chạy thửmỏy ộp để kiểm tra độổn định của thiết bị (chạy khụng tải và cú tải). - Kiểm tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trớ cọc trước khi ộp.
6.2.3.2. Tiến hành ộp cọc a. Thi cụng cọc thử
- Mục đớch:
+ Trước khi ộp cọc đại trà ta phải tiến hành thớ nghiệm nộn tĩnh cọc nhằm xỏc định cỏc số liệu cần thiết về cường độ, biến dạng và mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị của cọc làm cơ sở cho thiết kế hoặc điều chỉnh đồ ỏn thiết kế, chọn thiết bị và cụng nghệ thi cụng cọc phự hợp.
+ Số lượng cọc thử do thiết kế quy định. Tổng số cọc của cụng trỡnh là 295 cọc, sốlượng cọc cần thử 3 cọc (theo TCXD VN 269-2002, quy định lấy bằng 1% tổng số cọc của cụng trỡnh nhưng khụng ớt hơn 3 cọc trong mọi trường hợp).
b. Quy trỡnh thi cụng cọc
- Cọc được tiến hành ộp theo sơ đồ khúm cọc theo đài, ta phải tiến hành ộp cọc từ chỗ chất khú thi cụng ra chỗ thoỏng, ộp từ trong ra ngoài để trỏnh trường hợp đất nền bị lốn chặt, ộp theo sơ đồ ộp đuổi cho múng đơn và theo sơ đồ zic zắc cho múng hợp khối. Khi ộp nờn ộp cọc ở phớa trong ra nếu khụng dễ gặp sự cố là cọc khụng xuống được độ sõu thiết kế hoặc làm trương nổi cỏc cọc xung quanh do đất bị lốn chặt quỏ giới hạn dẫn đến cọc bị phỏ hoại.
* Kỹ thuật thi cụng cọc - Lắp đoạn cọc C1 đầu tiờn:
+ Đoạn cọc C1 phải được lắp chớnh xỏc, phải căn chỉnh để trục của C1 trựng với đường trục của kớch đi qua điểm định vị cọc, độ sai lệch khụng quỏ 1cm.
+ Đầu trờn của cọc được gắn vào thanh định hướng của khung mỏy.
+ Nếu đoạn cọc C1 bị nghiờng sẽ dẫn đến hậu quả là toàn bộ cọc bị nghiờng. - Tiến hành ộp đoạn cọc C1:
Khi đỏy kớch thủy lực (hoặc đỉnh pittụng) tiếp xỳc với đỉnh cọc thỡ điều chỉnh van tăng dần ỏp lực, những giõy đầu tiờn ỏp lực dầu tăng chậm dần đều, đoạn cọc C1 cắm sõu dần vào đất với vận tốc xuyờn <1cm/s. Trong quỏ trỡnh ộp dựng hai mỏy kinh vĩ đặt vuụng gúc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc lỳc xuyờn xuống. Nếu xỏc định cọc nghiờng thỡ dừng lại để điều chỉnh ngay.
- Khi đầu cọc C1 cỏch mặt đất 0.3 ữ 0.5m thỡ tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra bề mặt hai đầu cọc C2 sửa chữa sao cho thật phẳng.
- Kiểm tra cỏc chi tiết nối cọc và mỏy hàn.
- Lắp đoạn cọc C2 vào vị trớ ộp, căn chỉnh để đường trục của cọc C2 trựng với trục kớch và trựng với trục đoạn cọc C1, độ nghiờng ≤1%.
Gia lờn cọc 1 lực tạo tiếp xỳc sao cho ỏp lực ở mặt tiếp xỳc khoảng 3ữ4( / ) rồi mới tiến hành hàn nối đoạn cọc C1, C2 theo thiết kế.
+ Tiến hành ộp đoạn cọc C2 :
Tăng dần ỏp lực ộp để cho mỏy ộp cú đủ thời gian cần thiết tạo đủ ỏp lực thắng được lực ma sỏt và lực cản của đất ở mũi cọc, giai đoạn đầu ộp với vận tốc khụng quỏ 1cm/s. Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều thỡ mới cho cọc xuyờn với vận tốc khụng quỏ 2cm/s.
- Đoạn cọc C3 tiếp tục được tiến hành ộp như đoạn cọc C2. - Chỳ ý :
+ Đoạn cọc C1 sau khi ộp xuống cũn chừa lại một đoạn cỏch mặt đất 0.3 ữ 0.5m để dễ thao tỏc hàn.
+ Trước khi nối cọc phải gia tải ộp đoạn cọc C2 vào đoạn cọc C1 một khoảng rồi mới tiến hành nối cọc.
+ Trong quỏ trỡnh hàn vẫn phải giữ nguyờn ỏp lực tỏc dụng lờn cọc C2. → Kết thỳc cụng việc ộp xong một cọc.
- Cọc được coi là ộp xong khi thỏa món 2 điều kiện:
+ Điều kiện 1: Chiều dài cọc được ộp sõu vào lũng đất khụng nhỏhơn chiều dài ngắn nhất do thiết kếqui định.
+ Điều kiện 2: Lực ộp tại thời điểm kết thỳc cọc cú giỏ trị khụng nhỏ hơn lực ộp nhỏ nhất do thiết kếqui định. Và lực ộp kết thỳc được duy trỡ trờn suốt chiều dài xuyờn sõu lớn hơn 3 lần đường kớnh hoặc cạnh cọc, đồng thời trong khoảng đú vận tốc xuyờn khụng quỏ 1cm/s.
- Trường hợp khụng đạt 2 điều kiện trờn người thi cụng phải bỏo cỏo cho chủ cụng trỡnh và thiết kế để xử lý kịp thời khi cần thiết, làm khảo sỏt đất bổ sung, làm thớ nghiệm kiểm tra đểcú cơ sở lý luận xử lý.