III. LẬP BIỆN PHÁP THI CễNG TƯỜNG TRONG ĐẤT
g. Chế tạo dung dịch bentonite (bựn khoan).
Dung dịch bentonite dựng để giữ thành hố đào của cọc barột khụng bị sạt lở. Sử dụng dung dịch Bentonite để giữ thành hố đào là phương phỏp được dựng phổ biến và rất cú hiệu quả trong điều kiện nước ta. Hiện nay trờn thị trường Việt Nam cú nhiều loại Bentonite do cỏc hóng sản xuất như:
Hỡnh19. Đặt cữ định hướng hố đào. Hỡnh20. Tường dẫn
+ Bentonite do Petro Việt Nam sản xuất.
+ Bentonite sột Đống Đa do cụng ty hoỏ chất Thỏi Hà sản xuất. + Bentonite GTC4 do Phỏp sản xuất.
+ Bentonite VOLCLAY do Mỹ sản xuất.
Cỏc loại Bentonite do Việt Nam sản xuất giỏ thành rẻ nhưng chất lượng khụng cao hay bị tỏch nước do đú số lần luõn chuyển để dựng lại ớt. Bentonite do nước ngoài sản xuất cú chất lượng tốt hơn, số lần luõn chuyển nhiều hơn nhưng giỏ lại cao hơn.
Bảng 8. Cỏc đặc tớnh kỹ thuật của bột Bentonite.
Thụng số Giỏ trị
Độ ẩm 9 ữ 11%
Độ trương nở 14 ữ 16%
Trọng lượng riờng 2,1T/m3
Độ PH của keo với 5% 9,8 ữ 10,5
Giới hạn lỏng Aherberg > 400 ữ 450
Chỉ số dẻo 350 ữ 400
Độ lọt sàng cỡ 100 98 ữ 99%
Độ lọt sàng cỡ 74 2,2 ữ 2,5%
Khi thi cụng người ta hoà bột Bentonite với nước sạch (nước mỏy) sẽ được dung dịch Bentonite, nếu cần cú thể thờm phụ gia. Cỏc chỉ tiờu tớnh năng ban đầu của dung dịch Bentonite được khống chế như sau:
Bảng 9. Cỏc chỉ tiờu kỹ thuật của dung dịch Bentonite.(TCXD 206 - 1998)
Thụng số Giỏ trị Dung trọng 1,05 ữ 1,15T/m3 Độ nhớt 18 ữ 45s Hàm lượng cỏt < 0% Tỷ lệ chất keo > 95% Lượng mất nước 30ml/30phỳt
Độ dày của ỏo sột 1 ữ 30mm/30phỳt
Lực cắt tĩnh: 1 phỳt
10 phỳt 20 ữ 30mg/cm2
50 ữ 100mg/cm2
Tớnh ổn định 0,03g/cm2
Hỡnh 21. Trạm điều chế dung dịch đào.
Sử dụng dung dich betonite một cỏch tuần hoàn. Trong khi đào hố luụn luụn đổ đầy dung dịch khoan trong hố. Dung dịch khoan này là dung dịch mới. Gầu đào đến đõu thỡ phải bổ sung dung dịch khoan ngay cho đầy hố. Trong khi đào thỡ dung dịch bentonite bị nhiễm bẩn (do đất, cỏt) làm giảm khả năng giữ ổn định thành hố, do đú phải thay thế. Để làm việc đú, phải hỳt bựn từ hố khoan lờn đưa về trạm xử lý. Cỏc tạp chất bị khử đi, cũn lại là dung dịch khoan như mới để tỏi sử dụng.
Cỏc giai đoạn thi cụng.
Cụng nghệ thi cụng tường trong đất bằng bờtụng cốt thộp toàn khối trong đất bao gồm cỏc giai đoạn thi cụng bắt buộc sau:
a. Đào đất cho panel (barột) đầu tiờn:
Đào hố cho panel (barột) đầu tiờn, phải thực hiện 3 bước:
- Bước 1: Dựng gầu đào thớch hợp đào một phần hố đến chiều sõu thiết kế. Chỳ ý, đào đến đõu cung cấp Bentonite đến đú, cho đầy hố đào, để giữ cho thành hố đào khỏi bị sụt lở (phần 1, hỡnh 3.7).
- Bước 2: Đào phần hố bờn cạnh, cỏch phần hố đầu tiờn 1 dải đất. Làm như vậy để khi cung cấp dung dịch bentonite vào hố sẽ khụng làm lở thành hố cũ (phần 2, hỡnh 3.7).
- Bước 3: Đào nốt phần cũn lại (đào trong dung dịch bentonite) để hoàn thành một hố cho panet đầu tiờn theo thiết kế (phần 3, hỡnh 3.7).
1 2 3
Hỡnh22. Đào hố cho panel (barột) đầu tiờn.
1) Đào một phần hố 2) Đào phần hố bờn cạnh 3) Đào phần cũn lại
- Bước 4: Hạ lồng cốt thộp vào hố đào sẵn, trong dung dịch bentonite. Sau đú đặt gioăng chống thấm (Nhờ cú bộ gỏ lắp bằng thộp chuyờn dụng) vào vị trớ.
- Bước 5: Đổ bờtụng theo phương phỏp vữa dõng, thu hồi dung dịch bentonite về trạm xử lớ. ống đổ bờtụng phải luụn luụn chỡm trong bờtụng tươi một đoạn khoảng 3m để trỏnh cho bờtụng bị phõn tầng, bị rỗ.
- Bước 6: Hoàn thành đổ bờtụng cho toàn bộ panen (barrrette) thứ nhất.
móc cẩu b ộ g á l ắ p g io ă n g c w c 4 móc cẩu 5 thu hồi dd bentonite bêtông 6 cốt liệu thiết mặt bêtông thực tế kế > 0,5m
Hỡnh23. Hạ lồng thộp, đặt gioăng chống thấm và đổ bờtụng cho panel đầu tiờn.
4) Hạ lồng cốt thộp và đặt gioăng chống thấm; 5) Đổ bờtụng theo phương
phỏp vữa dõng; 6) Đổ bờtụng xong.
c. Đào hố cho panen (barrrette) tiếp theo và thỏo bộ ghỏ lắp gioăng chống thấm.
- Bước 7: Đào một phần hố sõu đến cốt thiết kế đỏy panen (đào trong dung dịch bentonite). Phải đào cỏch panen đầu tiờn (sau khi bờtụng của panen đú đó ninh kết được ≥ 8 giờ) một dải đất.
- Bước 8: Đào tiếp đến sỏt panen số 1.
- Bước 9: Gỡ bộ ghỏ lắp gioăng chống thấm bằng gầu đào khỏi cạnh của panen số 1, nhưng gioăng chống thấm vẫn nằm tại chỗ tiếp giỏp giữa 2 panen.
d. Hạ lồng cốt thộp, đặt gioăng chống thấm và đổ bờ tụng cho panen (barrette) thứ hai.
- Bước 10: Hạ lồng cốt thộp vào hố đào chứa đầy dung dịch bentonite. Đặt toàn bộ ghỏ và gioăng chống thấm vào vị trớ.
- Bước 11: Đổ bờtụng cho panen (barrette) thứ hai bằng phương phỏp vữa dõng như panen số 1.
- Bước 12: Tiếp tục đào hố cho panen thứ ba ở phớa bờn kia của panen số 1. Thực hiện việc hạ lồng cốt thộp, đặt bộ ghỏ cựng với gioăng chống thấm và đổ bờtụng cho panen thứ 3 giống như đó thực hiện cho cỏc panen trước.
Tiếp tục theo qui trỡnh thi cụng như vậy để hoàn thành toàn bộ bức tường theo thiết kế.
Cụng tỏc đào vỏch.
Vỏch cú dạng hỡnh trũn nờn khụng thể đào theo cỏch thụng thường được, do kớch thước gầu đào cú hỡnh chữ nhật, nờn khi thi cụng phải tổ hợp cỏc hỡnh chữ nhật lại để cú được hỡnh dạng như thiết kế. Cỏc đốt đào được tổ hợp bởi cỏc đoạn cú kớch thước 2,8m. Cỏc đốt đào cỏch nhau 1 đốt. Đốt cũn lại đúng vai trũ trụ đất giữa 2 đốt. Đốt này đào sau khi đó đổ bờtụng 2 đốt bờn cạnh.
Theo mức độ đào đất của vỏch người ta cung cấp bentonite để giữ vỏch. Bentonite được chế tạo tại cụng trường. Bentonite được chế tạo sẵn chứa được trong cỏc thựng chứa tại cụng trường rồi theo đường ống cú đường kớnh 75 đến 100 mm hoặc qua ống cao su mềm bơm vào vỏch bằng cỏc ống bơm bựn. Trong quỏ trỡnh đào vỏch một phần vữa sột bị mất do xõm nhập vào trong đất, do đú vữa sẽ được bơm vào vỏch liờn tục để giữa vữa sột trong hào vỏch ở mức cần thiết (được xỏc định cụ thể ngoài hiện trường).
Khi đào tới độ sõu thiết kế, sẽ chờ một khoảng thời gian nhất định (ớt nhất 1 giờ) để cho cỏc vật liệu lắng đọng hết và sau đú dựng một gầu nạo vột đỏy phẳng để làm sạch đỏy hào vỏch.
Trong quỏ trỡnh đào, đất được gầu đào lấy lờn từ hào vỏch được đổ vào thựng chứa, chờ cho thoỏt bớt vữa sột, sẽ dựng mỏy xỳc vào xe ụtụ ben chở đi đổ ở nơi quy định.
Đặt lồng thộp.
Sau khi đào xong một đoạn vỏch đến độ sõu thiết kế, tiến hành kiểm tra kớch thước khoang đào, tớnh chất của vữa sột và làm sạch đỏy hào ta tiến hành đặt khung cốt thộp.
Khung thộp phải được gia cụng theo đỳng bản vẽ thiết kế. Cỏc thanh thộp chủ được nối với múc treo bằng mối nối hàn. Cỏc khung thộp được nối nhau bằng mối buộc hoặc hàn tuỳ theo thiết kế đó được duyệt và phải dựa theo tiờu chuẩn.
Bề rộng của khung cốt thộp phải nhỏ hơn bề rộng hào vỏch 10 - 20cm để đảm bảo lớp bờtụng bảo vệ. Trong phần trờn của khung cốt thộp gia cố cỏc thanh ngang để tựa lờn vỏch dẫn, nhằm giữ ổn định cho khung cốt thộp trong quỏ trỡnh đổ bờtụng vỏch.
Khung cốt thộp phải được kiểm tra kỹ lưỡng, khi hạ khung thộp phải chỳ ý cho khung thộp thẳng đứng trỏnh cắm vào thành làm sụt lở. Cỏc lồng thộp được nối với nhau phải đủ chắc để trỏnh làm cho lồng bị tụt rơi. Khung cốt thộp phải được đặt trước khi đổ bờtụng.
Mỗi lần chuyển cốt thộp đến cụng trường đều phải lấy một nhúm mẫu gồm 3 mẫu để kiểm tra tại cỏc phũng thớ nghiệm hợp chuẩn.
Đổ bờtụng tường võy.
Trước khi tiến hành đổ bờtụng, pahỉ đảm bảo đỏy hố khoan phải sạch, nếu lớp lắng dưới đỏy hố khoan vượt quỏ mức cho phộp, thỡ tiến hành làm sạch lần hai bằng phương phỏp thổi khớ. Bentonite phải được kiểm tra trước khi tiến hành đổ bờtụng.
Khi đảm bảo đỏy hố khoan đó được làm sạch theo quy định, bắt đầu hạ ống đổ bờtụng. Ống đổ bờtụng cú đường kớnh trong là 200 – 300 cm. Cỏc đoạn ống đổ được nối với nhau bằng bulụng hay bằng cỏc khớp thỏo nhanh. Giữa cỏc ống được làm cho kớn nước. Để ống đổ bờtụng ban đầu khụng bị nhiểm bẩn bentonite, một lớp ngăn cỏch bằng bọt xốp sẽ được cho vào trong ống.
Hỗn hợp bờtụng đổ vỏch là bờtụng mỏc 350 kg/cm2, độ sụt 18 ± 2 cm. Chở bờtụng đến cụng trường rồi đổ vào vỏch qua phễu, qua ống thẳng đứng, đầu dưới ống đổ bờtụng luụn phải ngập trong bờtụng 1,5 – 3 m, dài nhất khụng quỏ 9 m.
Khi bắt đầu đổ bờtụng, ống đổ bờtụng được hạ cỏch đỏy hố khoan nhiều nhất là 20cm. Quỏ trỡnh đổ bờtụng phải diễn ra liờn tục, phải đảm bảo ống đổ bờtụng phải sạch, kớn nước.
Trong suốt quỏ trỡnh đổ bờtụng bentonite thu hồi phải được bơm sạch về bể chứa khụng để chảy tràn lan ra mặt bằng.
Khi đổ bờtụng lớp bờtụng phớa trờn chõn ống luụn phải linh động cho tới khi đổ hoàn thành vỏch. Trước mỗi lần cắt ống đổ bờtụng và sau khi đổ mỗi xe bờtụng đều tiến hành đo kiểm tra độ dõng của bờtụng nhằm đảm bảo ống đổ luụn cắm trong bờtụng và phỏt hiện trường hợp hào vỏch bị sụt lở hoặc thu hẹp.
Kiểm tra chất lượng tường trong đất.
Kiểm tra chất lượng bờtụng.
Sử dụng phương phỏp siờu õm để kiểm tra chất lượng tường giống như kiểm tra cọc Baret, cọc khoan nhồi. Bố trớ cỏc ống đo trờn suốt chiều dài panel tường cần kiểm tra khoảng cỏch ống phải ≤ 1,5 m.
a. Nguyờn lý thiết bị.
Phương phỏp siờu õm xỏc định tớnh toàn khối của cọc dựa trờn đặc điểm của quỏ trỡnh truyền súng siờu õm trong vật liệu bờtụng. Súng siờu õm truyền từ đầu phỏt qua vật liệu cọc đến đầu thu. Đặc tớnh của vật liệu ảnh hưởng đến tớn hiệu thu được trờn mỏy đo. Trong thớ
nghiệm siờu õm, hai đầu thu, phỏt súng siờu õm được thả xuống đỏy của ống đặt sẵn trong lũng cọc trước khi đổ bờtụng (hai đầu đo phải luụn cựng cao độ). Cả đầu thu và phỏt được kộo lờn với một vận tốc đặt trước phự hợp với chiều dài cọc và khả năng của mỏy đo. Trong quỏ trỡnh đầu đo định chuyển lờn đỉnh tớn hiệu được hiển thị trờn màn hỡnh và được ghi lại thành file dưới dạng số và được lưu giữ trong thiết bị đo.
b. Tớnh năng kỹ thuật.
Bộ thiết bị siờu õm gồm cỏc bộ phận chớnh sau:
* Mỏy đo: Là một mỏy tớnh tổ hợp với phần điều khiển thiết bị chức năng điều khiển quỏ trỡnh đo, lưu giữ số liệu.
* Bộ phận đo chiều dài: Đo chiều dài kiểm tra, kiểm soỏt tốc độ kộo đầu đo
* Cuộn dõy: Dài tới 100m, một đầu nối với dõy đo, một đầu nối với 2 đầu đo, truyền và nhận tớn hiệu giữa mỏy đo và cỏc đầu đo.
* Dầu đo: đầu phỏt phỏt ra xung siờu õm cú tần số 60 - 100KHz
Cỏc thiết bị siờu õm hiện nay cho phộp đo cỏc cọc cú đường kớnh tới 2,5m. Tần số của tớn hiệu từ 250MHz. Tần số đo từ 1 - 5cm/lần đo. Tần số phỏt xung 12 - 20 Hz.
c. Quy trỡnh thớ nghiệm.
Trước khi tiến hành thớ nghiệm đo siờu õm kiểm tra chất lượng cọc tại hiện trường nhà thầu chuyển cho đơn vị thớ nghiệm cỏc tài liệu liờn quan như số lượng cọc thớ nghiệm, mặt bằng cọc thớ nghiệm và cỏc số liệu từng cọc thớ nghiệm, đặc biệt là cỏc số liệu về cao độ của ống siờu õm và của cọc. Nhà thầu tạo điều kiện thuận lợi cho đơn vị thớ nghiệm tiếp cận hiện trường và thực hiện thớ nghiệm. Nhà thầu cú trỏch nhiệm mời cỏc đơn vị liờn quan như tư vấn, chủ đầu tư chứng kiến thớ nghiệm.
Quỏ trỡnh thớ nghiệm siờu õm cụ thể như sau:
+ Đỏnh số cỏc ống siờu õm trờn mặt đất (cọc cú thể ở sõu bờn dưới) theo một quy tắc. Đo khoảng cỏch giữa cỏc ống siờu õm. Trước khi đo phải khẳng định cỏc ống siờu õm chứa đầy nước và khụng bị tắc.
Hỡnh24. Nguyờn lý siờu õm.
+ Đưa cỏc đầu đo vào bờn trong ống và thả xuống tận đỏy. Căn chỉnh 2 đầu đo tại vị trớ bờtụng tốt cho tớn hiệu thu được là chuẩn nhất.
+ Quỏ trỡnh đo bắt đầu đồng thời khi kộo hai dầu đo từ đỏy ống siờu õm lờn và kết thỳc khi hai đầu đo lờn đến đỉnh. Trong khi kộo đầu đo lờn phải liờn tục cấp nước vào cỏc ống siờu
õm. Số liệu đo được lưu giữ lại trong mỏy đo. Nếu nghi ngờ cú khuyết tật trong quỏ trinh đo được lặp lại với cỏc thang đo khỏc nhau. Lặp lại quỏ trỡnh đo cho cỏc cặp ống siờu õm (mặt cắt siờu õm) khỏc. Thớ nghiệm cho một cọc kết thỳc khi đo siờu õm cho tất cả cỏc mặt cắt hoàn tất.
Kết quả thớ nghiệm sẽ được đơn vị thớ nghiệm đỏnh giỏ sơ bộ tại hiện trường phõn tớch trong phũng và lập bỏo cỏo chớnh thức.
d. Kết quả thớ nghiệm.
Tớn hiệu siờu õm nhận được trờn màn hỡnh mỏy đo. Mỗi vị trớ chiều sõu siờu õm cho một tớn hiệu siờu õm nhất định. Thụng thường bờ tụng tốt cho tớn hiệu siờu õm cú biờn độ cao đồng đều, bờ tụng xấu cho tớn hiệu yếu.
Tại mỗi độ sõu mỏy đo thu nhận một tớn hiệu và tập hợp cỏc tớn hiệu theo chiều sõu cho hỡnh ảnh phổ siờu õm học.
Hỡnh ảnh phổ siờu õm cọc chỉ cho phộp đỏnh giỏ định tớnh chất lượng bờtụng cọc. Cỏc thiết bị siờu õm hiện nay đều phải cú phần mềm xử lý số liệu để đưa ra cỏc thụng số cụ thể hơn là thời gian và vận tốc truyền song õm trong vật liệu cọc. Vận tốc truyền súng trong khoảng 3000 - 5000m/s biểu hiện bờ tụng tốt và đồng đều. Tại cỏc vị trớ cú suy giảm 20% vận tốc truyền súng và vận tốc truyền súng giảm dưới 3000m/s biểu hiện rằng bờtụng khuyết tật.
Kiểm tra chất lượng chống thấm nước qua tường.
Chủ yếu kiểm tra thấm qua cỏc gioăng cỏch nước giữa cỏc panel bằng cỏch quan sỏt thực địa. Nếu bị thấm thỡ phải cú biện phỏp xử lý.
Thụng thường dựng vữa chống thấm chuyờn dụng (thớ dụ vữa Sika).