CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CỌC
8.2. Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi
a) Nguyên nhân
- Nguyên nhân ở trạng thái tĩnh.
Duy trì cột áp lực của dung dich bentonite không đủ, không hợp lí, không phù hợp với cấu tạo địa chất của hố khoan.
Mực nước ngầm có áp lực tương đối cao, trong khi tỉ trọng và nông độ dung dịch giữ vách không đủ, không thể cân bằng với áp lực nền đất gây ra sụt lỡ vách hố đào.
Độ dài ông vách tạm không đủ lớn để vượt qua các lớp đât yếu phía trên.
- Nguyên nhân ở trạng thái động.
Va chạm của lồng thép vào vách hố đào trong khi hạ lồng thép.
Thời gian kể từ khi kết thúc thổi rửa đến khi đổ bê tông cọc quá lâu (quá 24h), khiến dung dịch giữa vách bị tách nước và mất khả năng bảo vệ hố khoan.
Nguyên nhân do ống vách bị biến dạng đột ngột khi hạ, hạ bị xiên, khi điều chỉnh gây sập hố đào.
Sử dụng công nghệ khoan không hợp lí với cấu tạo địa tầng.
b) Cách phòng tránh và xử lí hiện tượng sập vách hố đào.
- Phòng tránh.
Lựa chọn dung dịch giữ vách phù hợp với cấu tạo địa tầng.
Kiểm soát tốc độ khoan.
Khi thời gian chờ đổ bê tông quá dài (thường là không quá 24h) thì cần có biện pháp đánh giá tình hình lỗ khoan trước khi đổ bê tông..
Kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách khi hạ.
Cần hạ ống vách qua mực nước ngầm có áp hoặc hạ qua các địa tầng đất Kiểm soát chặt chẽ việc hạ lồng thép, tránh để lồng va chạm vào thành hố đào.
- Xử lí.
Phải điều tra kĩ nguyên nhân và áp dụng biện pháp xử lí rồi mới được tiếp tục thi công.
Khi đã khắc phục được tình trạng sụt lỡ vách hố đào cần tiến hành thổi rủaw, xí lí cặng lắng cẩn thận trước khi đổ bê tông.
Sự cố trồi lồng thép khi đổ bê tông a) Nguyên nhân.
- Ống vách bị móp méo, khi nhổ ông lên sẽ kéo theo lồng thép lên.
- không đảm bảo được khoảng cách tối thiểu giữa ống vách và lồng thép, khi rút ống vách nếu có cốt liệu quá to kẹp vào giữa sẽ lôi lồng thép lên theo.
- Cốt thép bị cong vênh, ống vách bị nghiêng nên lông thép đè chặt vào thành ống nên khi rút ống vách lên lồng thép sẽ bị trồi.
- Đổ bê tông với tốc độ quá nhanh, sinh ra lực đẩy động lớn kéo lống thép lên - Bê tông đã bắt đầu đóng rắn,bê tông bám chặt vào thành trong cảu ống chống.
b) Xử lí.
- Xử lí thành ống vách trước khi hạ, đảm bảo thành ống vách không bị móp hay cong vênh. Đảm bảo hạ ống vách thẳng đứng.
- Đảm bảo khoảng cách tối thiểu giữa cốt đai và thành ống (phải > 2 lần đường kính hạt cốt liệu lớn nhất tìm thấy khi kiểm tra chất lượng bê tông).
- Đảm bảo sự chính xác ở khâu gia công, vận chuyển và hạ lồng thép.
- Khi thi công nếu phát hiện lồng thép trồi lên cần dừng ngay việc đổ bê tông, kiên nhẵn rung, lắc, xoay, kéo ống vách để cắt đứt sự vướng mắc giữa khung cốt thép và ống. Hạn chế độ cao rơi của bê tông, khống chế tốc độ đổ bê tông (thường không quá 0.6m3/phút).
- Khi đổ bê tông cần tránh việc dừng ở giữa chừng lại quá lâu, không được đổ loại bê tông có tính lưu động thấp quá.
Nghiêng lệch hố đào a) Nguyên nhân.
- Do ống vách làm nhiệm vụ dần hướng gầu khoan bị nghiêng.
- Do tốc độ khoan ban đầu quá lơn trong lớp đất yếu.
- Do quá trình định vị bị sai lệch hoắc mất môc định vị trong giai đoạn chuẩn bị khoan khiến hố khoan bị lệch so với vị trí thiết kế.
b) Xử lí.
Giám sát chặt chẽ công tác định vị, công tác hạ ống vách, tốc độ khoan. Có biện pháp xử lí sớm khi có hiện tượng nghiêng lêch xảy ra.
Hiện tượng tắc bê tông khi đổ a) Nguyên nhân.
- Do ống dẫn bê tông ngập quá sâu trong bê tông làm cho bê tông ở phần đáy không thoát ra được. Không đảm bảo độ sụt bê tông như quy định.
b) Xử lí.
- Ống đổ bê tông ngập sâu trong bê tông phải lớn hơn 2m nhưng không quá 5m.
Kéo ống đổ bê tông lên dần theo tiến trình đỗ bê tông.
- Quản lí chất lượng bê tông trước khi đổ (Kiểm tra độ sụt, cấp phối bê tông).
- Khi ống đổ bê tông bị tắc thì tiến hành xoay, nhồi, đẩy ống cho đến khi bê tông chảy ra (lưu ý vẫn đẩm bảo ống đổ bê tông ngập trong bê tông >2m).
Không rút được ống vách lên a) Nguyên nhân.
- Do ma sát giữa ống vách và đất xung quanh lớn hơn lực nhổ.
- Do ống vách bị nghiêng lệnh.
- Sứ dụng bê tông có độ sụt kém, khi rút ống vách bê tông đã bắt đầu đông kết.
b) Xử lí.
- Trước khi tiến hành đổ bê tông nên rung lắc ống, thử nhổ lên một đoạn khoảng 15cm, nếu không nhổ được cần có biện pháp xử lí.
- Quản lí chặt chẽ các yêu cầu kĩ thuật khi hạ ống vách.
- Quản lí chất lượng bê tông khi đổ, rút ống vách theo đung thời gian quy định, quản lí thời gian đổ bê tông hợp lí.
Khối lương bê tông ít hoặc nhiều hơn so với tính toán a) Nguyên nhân.
- Chất lượng thành hố đào không đảm bảo, dung dịch giữ vách không tạo được màng đàn hồi bao quanh thành hố dẫn đến bê tông bi hút vào trong đất.
- Hố khoan đi qua nhưng vùng hang động các- tơ nên khi đổ bê tông xuống thì bê tông bị nuốt mất.
- Khối lượng bê tông ít hơn so với tính toán có thể do hố đào bị sụp, ngăn cản bê tông xuống sâu.
b) Xử lí.
- Xử lí thành hố khoan, sử dung dung dịch bentonite hợp lí.
- Nếu khi tính toán lượng bê tông đổ xuống ít hơn hay vượt quá 20% thể tích bê tông của cọc thì cần dừng ngay việc đổ bê tông để tìm hiểu nguyên nhân và xử lí trước khi tiếp tục đổ.
Mất dung dịch giữ vách a) Nguyên nhân
- Hố khoan xuyên qua các lớp địa chất phức tạp (hang động các-tơ, sạn sỏi..)làm cho dung dich bebtonite bị thấm rất nhiều vào đất.
- Chất lượng dung dịch giữ vách không đảm bảo và dễ dàng thấm vào đất.
b) Xử lí
- Sử dụng dung dịch giữ vách phù hợp với điều kiện địa chất.
- Sử dụng ống vách phụ xuyên qua các hang động.
Các khuyết tật trong bê tông cọc a) Hiện tương
- Hư hỏng bê tông mũi cọc và thân cọc
- Các khuyết tật này được phát hiện khi kiểm tra chất lượng cọc bằng siêu âm.
b) Nguyên nhân Ở công đoạn tạo lỗ.
- Kỹ thuật, thiết bị khoan hoặc loại cọc ấn định ít thích hợp với đất nền.
- Sử dụng dung dịch giữ vách có thành phần không phù hợp với loại đất, hay sự mất dung dịch giữ vách bất ngời khi gặp các hang động.
- Lỗ khoan không được làm sạch hợp lí trước khi đổ bê tông
- Kiểm soát mực nước ngầm, vòng tuần hoàn dung dịch chưa phù hợp.
Trong giai đoạn thi công.
- Thiết bị đổ bê tông không thích hợp.
- Sai sót trong việc nối ống đổ bê tông, dứt đoạn đổ bê tông, do sự rút ống dẫn bê tông quá nhanh.
- Sự dụng bê tông có thành phần không thích hợp ,đủ tính dẻo và dễ phân tầng.
- Sự lưu thông mạch nước ngầm làm trôi cục bộ bê tông tươi,
- Sự xắp xếp lại nền đất làm suy giảm ma sát thành bên hoặc khả năng chịu lực của mũi cọc.
- Do tác dụng hóa học giữa bê tông, dung dịch giữ vách và đất nền.
c) Xử lí khuyết tật trong cọc khoan nhồi.
- Công nghệ xử lí.
+ Bước 1: Khoan tạo lỗ bên cạnh cọc.
+ Bước 2: Bơm nước áp lực cao phần bùn đất, dung dịch bentonite lẫn trong bê tông cọc, cũng như phần mùn dưới mũi cọc. Thời gian xói rửa tại mỗi cọc tuỳ thuộc vào lượng bùn đất lẫn trong bê tông cọc, khi thấy nước đùn lên ở miệng lỗ khoan đã sạch thì dừng bơm rửa.
Bước 3: Bơm vữa bê tông đặc biệt để xử li