9.1 .Thi công cọc
9.1.1 Sơ lược về loại cọc thi công và công nghệ thi công 9.1.1.1 Một số định nghĩa cơ bản.
- Cọc ép là cọc được hạ bằng năng lượng tĩnh, không gây nên xung lượng lên đầu cọc.
- Tải trọng thiết kế là giỏ trị tải trọng do Thiết kế dự tính tác dụng lên cọc.
- Lực ép nhỏ nhất (Pep)min là lực ép do Thiết kế quy định để đảm bảo tải trọng thiết kế lên cọc, thông thường lấy bằng 150 - 200% tải trọng thiết kế;
- Lực ép lớn nhất (Pep)max là lực ép do Thiết kế quy định, không vượt quá sức chịu tải của vật liệu cọc; được tính toán theo kết quả xuyên tĩnh, khi không có kết quả này thỡ thường lấy bằng 200 - 300% tải trọng thiết kế.
+Ưu nhược điểm của phương pháp thi công cọc ép.
Hiện nay có nhiều phương pháp để thi công cọc như búa đóng, kích ép, khoan nhồi... Việc lựa chọn và sử dụng phương pháp nào phụ thuộc vào địa chất công trình và vị trí côngtrình. Ngoài ra cũng phụ thuộc vào chiều dài cọc, máy móc thiết bị phục vụ thi công. Một trong cọc phương pháp thi công cọc đó là ép cọc bằng kích ép.
Ưu điểm :
- ấm,khụng gây ra tiếng ồn.
- Không gây ra chấn động cho các công trình khác.
- Khả năng kiểm tra chất lượng tốt hơn : từng đoạn cọc được ép thử dưới lực ép và ta xác định được sức chịu tải của cọc qua lực ép cuối cùng.
Nhược điểm :
- Không thi công được cọc có sức chịu tải lớn hoặc lớp đất xấu cọc phải xuyên qua quá dầy.
9.1.1.2 Khái quát về công trình và các điều kiện thi công a ) Khái quát về công trình.
- Công trình thiết kế là:“Nhà làm việc công ty H&H”
- Công trình cao 8 tầng, tầng trên cùng là mái tum,tổng chiều cao là 30,6(m). Chiều cao mỗi tầng là 3,3(m). Công trình có chiều dài là 28,8(m), chiều rộng là 28,2 (m).
- Mặt bằng xây dựng công trình trong khuôn viên rộng, thuận tiện giao thông ra vào công trường dễ dàng do đó việc bố trí nhân lực, thiết bị, vật tư để tổ chức thi công khối lượng lớn có nhiều thuận lợi.
b)Các điều kiện thi công.
+Điều kiện thủy văn.
Theo báo cáo kết quả khảo sát ĐCCT, ta thấy nền đất công trình gồm các lớp đất như bảng sau
Bảng 9.1.1.2.1.1. Đặc điểm địa chất cơ lý các lớp đất
T
T Tên lớp đất Độ dày (m)
ɣ
KN/m3 ɣs
KN/m3 W
% WL
% WP
% ϕoII CII E (Kpa) (Kpa)
1 Đất lấp 1 15.8 - - - -
2 Đất sét dẻo
mềm 3 19 26.6 33 39 26 18 28 8000
3 Đất sét dẻo
chảy 6 18.6 26.5 36 31 24 15 25 1400
4 Đất á sét 3 18.9 26 30 34 25 17 18 11000
5 Cát hạt nhỏ 2 18.8 24.5 31.2 35.2 28 19 35 22000
6 Cát chặt thô 4.5 19.3 26.5 31.5 33.2 28 35 26 30000 7 Cát hạt mịn >15 18.5 25 30.5 31.5 27.5 32 33 28000
- Sự phân bố mùa khô ,mùa mưa bão : Công trình được xây dựng tại Hải Dương nờn khớ hậu phõn làm 4 mựa rừ rệt mựa xuõn từ thỏng 1 – thỏng 3 với lượng mưa nhỏ không đáng kể ,thời tiết ôn hoà ; mùa hè từ tháng 4- tháng 6 nắng nhiều thi thoảng có những cơn mưa rào ;mùa thu từ thàng 7- tháng 9 là mùa có lượng mưa lớn nhất trong năm nếu thi công trong mua này phải có những biện pháp bảo vệ hiệu quả ; mùa đông thuộc những tháng còn lại thời tiết lạnh nhiệt độ xuống thấp nhưng ít mưa
- Cường độ mưa : Cường độ mưa được phân bố theo mùa ,thấp nhất là mùa khô(mùa đông) là thời gian công trình được thi công
9.1.1.3 Công nghệ thi công.
Hiện nay có 2 phương pháp ép cọc: Nếu ép cọc xong mới xây dựng đài cọc, và kết cấu bên trên gọi là phương pháp ép trước. Còn nếu xây dựng đài trước để sẵn các lỗ chờ sau đó ép cọc qua lỗ chờ này gọi là phương pháp ép sau, phương pháp ép sau áp dụng trong công tác cải tạo, xây trong điều kiện mặt bằng xây dựng chật hẹp
Phương án 1
Nội dung : Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc, sau đó mang máy móc, thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết.
Ưu điểm :
- Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc.
- Không phải ép âm Nhược điểm :
- Ở những nơi có mực nước ngầm cao, việc đào hố móng trước rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện được.
- Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thỡ nhất thiết phải có biện pháp bơm hút nước ra khỏi hố móng.
- Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn.
- Với mặt bằng thi công chật hẹp, xung quanh đang tồn tại những côngtrình thỡ việc thi công theo phương án này gặp nhiều khó khăn, đôi khi không thực hiện được.
Phương án 2
Nội dung : Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu. Như vậy, để đạt được cao trình đỉnh cọc cần phải ép âm. Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc bằng bê tông cốt thép để cọc ép được tới chiều sâu thiết kế. Sau khi ép cọc xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đài cọc.
Ưu điểm :
- Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa.
- Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm.
- Tốc độ thi công nhanh.
Nhược điểm :
- Phải thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm.
- Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, thời gian thi công lâu vì rất khó thi công cơ giới hóa.