I. THI CÔNG PHẦN NGẦM 1. Lập biện pháp thi công cọc
1.1. Lựa chọn phương án thi công cọc
Có hai giải pháp ép cọc là ép trước và ép sau:
- Ép trước là giải pháp ép cọc xong mới thi công đài móng.
- Ép sau là giải pháp thi công đài móng và vài tầng nhà xong mới ép cọc qua các lỗ chờ hình côn trong móng. Sau khi ép cọc xong thi công mối nối vào đài, nhồi bê tông có phụ gia trương nở chèn đầy mối nối. Khi thi công đạt cường độ yêu cầu thì xây dựng các tầng tiếp theo. Đối trọng khi ép cọc chính là phần công trình đã xây dựng.
Phương án ép cọc:
SVTH: NGUYỄN VĂN KHÁNH – LỚP 16X9
MSV: 1651030443 -115-
- Ép dương: 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 thiết kế.
- Ép âm: tiến hành san phẳng mặt bằng, bóc bỏ thảm thực vật để tiện di chuyển thiết bị ép và chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc đạt được cao trình đỉnh cọc âm xuống độ sâu thiết kế. Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép họăc 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.
- Ép đỉnh: cọc được ép bằng cách tác dụng lực ép lên đỉnh cọc bằng máy ép thủy lực - Ép ôm: cọc được ép bằng cách tác dụng lực ép lên thân cọc bằng máy ép cọc robot Kết luận: Dùng 1 máy ép cọc rôbôt để tiến hành. Sơ đồ ép cọc xem trong bản vẽ thi công ép cọc . Cọc được ép âm so với cốt thiên nhiên là -0,75 m.
1.2. Công tác chuẩn bị phục vụ thi công cọc a. Chuẩn bị tài liệu
- Tập hợp đầy đủ các tài liệu kỹ thuật có liên quan như kết quả khảo sát địa chất, quy trình công nghệ…
- Nghiên cứu kỹ hồ sơ thiết kế công trình, các quy định của thiết kế công tác ép cọc.
- Kiểm tra các thông số kỹ thuật của thiết bị ép cọc.
- Phải có hồ sơ về nguồn gốc, nhà sản xuất bao gồm phiếu kiểm nghiệm vật liệu và cấp phối bê tông của cọc.
b. Chuẩn bị mặt bằng thi công, chuẩn bị cọc
- Lập kế hoạch thi công chi tiết, quy định thời gian cho các bước công tác và sơ đồ dịch chuyển máy trên hiện trường.
- Tiến hành định vị đài cọc và tim cọc chính xác bằng cách từ vị trí các tim cọc đã xác định được khi giác móng ta xác định vị trí đài móng và vị trí cọc trong đài bằng máy kinh vĩ.
- Cọc phải thẳng, không có khuyết tật.
- Sau khi xác định được vị trí đài móng và cọc ta tiến hành rải cọc ra mặt bằng sao cho đúng tầm với và vùng hoạt động của cần trục như đã thiết kế.
1.3. Các yêu cầu kỹ thuật của cọc và thiết bị thi công cọc a. Các yêu cầu kỹ thuật đối với cọc
- Khi hàn nối cọc, bề mặt bê tông ở đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít, trường hợp tiếp xúc không khít phải có biện pháp chèn chặt.
- Phải tiến hành kiểm tra độ thẳng đứng của cọc trước và sau khi hàn.
- Kiểm tra kích thước đường hàn so với thiết kế
- Thi công và nghiệm thu cọc theo TCVN 9394:2012 b. Các yêu cầu với thiết bị thi công cọc
- Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc, không gây lực ngang khi ép.
- Chuyển động của pittông kích phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc.
- Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công, chỉ nên huy động 0,7÷ 0,8 khả năng tối đa của thiết bị.
1.4. Lựa chọn thiết bị thi công cọc
SVTH: NGUYỄN VĂN KHÁNH – LỚP 16X9
MSV: 1651030443 -116-
a. Lựa chọn máy ép cọc
- Để đưa cọc xuống độ sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau.
Muốn vậy thì lực ép cọc phải đạt giá trị: Pe K Pc
Trong đó: K là hệ số phụ thuộc vào địa tầng và tiết diện, cọc có tiết diện 25x25, K=
1,5-2.ta lấy K=2
Pc là sức chịu tải của cọc. Theo tính toán phần nền móng thì Pc = 52,47 (tấn) Pe 2 52, 47 104,94(T)
Vì chỉ cần sử dụng 0,7 0,8 khả năng làm việc tối đa của máy phải thoả mãn điều kiện.
Lực ép danh định của máy ép: Pép min 104,94
131,175
0,8 0,8
Pe
Chọn thiết bị ép cọc là máy ép cọc robot ZYJ 200 Sunward xuất xứ từ Trung Quốc.
Thông số kĩ thuật máy:
-Lực ép lớn nhất: 200T
-khoảng cách lớn nhất cho mỗi lần di chuyển: Dài :3m Ngang: 0,6m -Tốc độ ép: 5,5m/phút
Lực nâng lớn nhất: 10T
Tổng công suất động cơ: 59KW
Số lượng cọc cần ép của khối chính công trình: 114 cọc Tổng chiều dài cọc ép: 23.114 = 2622 m
3
3
7
SVTH: NGUYỄN VĂN KHÁNH – LỚP 16X9
MSV: 1651030443 -117-
Chiều dài cọc ép trong 1 ca máy của máy ép robot Trung Quốc lấy theo thực tế thi công là 300m/ca.
Tổng số ca máy (tính cho 1 máy ép): N = L 2622
8,74 50ca
l 300 ( ca máy )
Chọn 1 máy ép, một ngày làm việc 1 ca, và cứ 7ca thì nghỉ 1 lần +> thời gian phục vụ ép cọc dự kiến là 10 ngày.
+ Ta thấy tổng trọng lượng máy bằng 117,8T < Pép max = 131,75T => Cần thêm đối trọng.
Tính toán đối trọng.
- Trọng lượng cần thiết của đối trọng là:
Qđối trọng = = 131,75 – 117,8 = 13,95T .
- Khi máy di chuyển phần trên ép cọc không cần phải tính cho điều kiện lật máy khi ép hông
- Ta chọn đối trọng bằng bê tông cốt thép kích thước 2x2x4m, trọng lượng của mỗi cục là Pđt = 10 (T)
- Như vậy số cục bêtông là: n=13,95:10=1,39 (cục)
=>Ta chọn 2 cục đối trọng đặt đối xứng 1.5. Thi công cọc thử
a. Mục đích: việc thử cọc được tiến hành tại những điểm có điều kiện địa chất tiêu biểu trước khi thi công đại trà, nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc, thiết bị thi công và điều chỉnh đồ án thiết kế.
b. Số lượng cọc thử: số lượng cọc thử do thiết kế qui định. Tổng số cọc của công trình là 114 cọc, số lượng cọc cần thử 3 cọc ( theo TCVN 9394-2012 số cọc thử thông thường lấy bằng 1% tổng số cọc của công trình nhưng không ít hơn 2 cọc trong mọi trường hợp).
1.6. Lập biện pháp thi công cọc cho công trình a. Mặt bằng thi công ép cọc
Cọc được tiến hành ép theo sơ đồ khóm cọc theo đài ta phải tiến hành ép cọc từ chỗ chật hẹp khó thi công ra chỗ thoáng, ép theo sơ đồ ép đuổi. Trong khi ép nên ép cọc ở phía trong trước nếu không có thể cọc không xuống được tới độ sâu thiết kế hay làm trương nổi những cọc xung quanh do đất bị lèn quá giới hạn => phá hoại.
b. Quy trình ép cọc
- Dùng hai máy kinh vĩ đặt vuông góc nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc và khung dẫn.
- Đưa máy vào vị trí ép lần lượt gồm các bước sau:
+ Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc vào vị trí ép đảm bảo an toàn.
+ Dùng cần trục để đưa cọc vào vị trí ép và xếp các khối đối trọng lên giá ép.
+ Chỉnh máy móc cho các đường trục của khung máy, trục của kích, trục của cọc thẳng đứng và cùng nằm trong một mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng nằm ngang.
Độ nghiêng không được vựơt quá 0,5%.
ax ep
m may
P Q
SVTH: NGUYỄN VĂN KHÁNH – LỚP 16X9
MSV: 1651030443 -118-
+ Trước khi cho máy vận hành phải kiểm tra liên kết cố định máy, xong tiến hành chạy thử, kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc (gồm chạy không tải và chạy có tải).
- Tiến hành ép đoạn cọc C1:
+ Điều chỉnh van tăng dần áp lực, những giây đầu tiên áp lực dầu tăng chậm dần đều đoạn cọc C1 cắm sâu vào đất với vận tốc xuyên ≤ 1 cm/s. Trong quá trình ép dùng hai máy kinh vĩ đặt vuông góc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc lúc xuyên xuống. Nếu phát hiện cọc nghiêng thì dừng lại để điều chỉnh ngay.
+ Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,3÷0,5 m thì tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra bề mặt hai đầu cọc C1 và C2, sửa chữa sao cho thật phẳng.
+ Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn.
+ Lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đường trục của cọc C2 trùng với trục kích và trùng với trục đoạn cọc C1 độ nghiêng ≤ 1%.
+ Gia tải lên cọc khoảng 10%÷15% tải trọng thiết kế suốt trong thời gian hàn nối để tạo tiếp xúc giữa hai bề mặt bê tông, tiến hành hàn nối theo quy định trong thiết kế.
- Tiến hành ép đoạn cọc C2:
+ Tăng dần áp lực ép để cho máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ áp lực thắng lực ma sát và lực cản của đất ở mũi cọc, giai đoạn đầu ép với vận tốc khống quá 1cm/s.
Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều thì mới cho cọc xuyên với vận tốc không quá 2cm/s.
Cứ tiếp tục cho đến khi đầu cọc C2 cách mặt đất 0,3÷0,5 m. Cuối cùng ta sử dụng một đoạn cọc ép âm để ép đầu đoạn cọc cuối cùng xuống một đoạn - 4,05 m
+Khi lực nén tăng đột ngột tức là mũi cọc đã gặp phải đất cứng hơn (hoặc gặp dị vật cục bộ) lúc này cần phải giảm lực nén để cọc có đủ khả năng vào đất cứng hơn (hoặc kiểm tra để tìm biện pháp xử lý) và giữ để lực ép không quá giá trị tối đa cho phép