Biện pháp thi công cọc khoan nhồi – Những điều bạn nên biết

thumbnail

Biện pháp thi công cọc khoan nhồi là một công nghệ xây dựng xuất hiện ở Việt Nam chưa lâu. Ứng dụng của biện pháp thi công này thường dành cho các công trình phải chịu tải trọng lớn, nền đất yếu hay có địa hình chật hẹp. Tìm hiểu chi tiết hơn về biện pháp thi công này trong bài viết dưới đây.

1. Đặc điểm của biện pháp thi công cọc khoan nhồi

Ưu điểm

– Không phải tiến hành công đoạn đúc cọc. Đồng thời không phải bố trí bãi đúc, lắp ván khuôn,…

– Dễ dàng thay đổi kích thước của cọc sao cho phù hợp với đất nền.

– Có thể áp dụng với mọi loại địa tầng. Vượt qua được tất cả các chướng ngại vật như đá, đât cứng bằng các máy móc và công cụ hỗ trợ như máy phá đá, máy khoan, mìn,…

– Tận dụng hiệu năng của vật liệu, giảm bớt số lượng cọc. Đồng thời có thể dễ dàng lựa chọn cốt thép phù hợp với điều kiện lực mà cọc phải chịu.

– Không tác động đến môi trường, không gây ô nhiễm tiếng ồn.

– Phù hợp để xây dựng các công trình lớn bên trong đô thị.

– Có thể kiểm tra trực quan các lớp địa chất căn cứ theo các mẫu đất được đào lên. Qua đó có thể đánh giá được chính xác đất nền và khả năng chịu lực của đất nền dưới đáy hố khoan.

– Có thể chế tạo các cọc khoan nhồi có đường kính và độ sâu lớn, rất thuận tiên khi thi công các cây cầu lớn.

Xem thêm:

Hướng dẫn biện pháp thi công bể nước ngầm đúng kỹ thuật, đảm bảo chất lượng

Biện pháp thi công nhà xưởng và những nguyên tắc thi công bạn nên biết

Nhược điểm

– Dễ xảy ra các sự cố hay nhược điểm vì sản phẩm nằm trong lòng đất trong suốt quá trình thi công. Những sự cố hay nhược điểm thường gặp gồm có:

+ Hiện tượng co thắt, hẹp thân cọc cục bộ.

+ Thay đổi tiết diện khi nhồi cọc qua nhiều lớp đất khác nhau.

+ Nếu gặp mạch nước ngầm sẽ gây ra rỗ thân cọc hoặc xi măng bị rửa trôi.

+ Lỗ khoan lệch, nghiêng hoặc sụt góc.

+ Thân cọc dễ bị phân tầng.

– Thời gian thi công phụ thuộc vào tình hình thời tiết.

– Khó kéo dài thân cọc lên trên, bệ móng phải xây ngập sâu dưới đất. Vì vậy khó áp dụng cho việc thi công móng cọc bệ cao. Nếu cố tình áp dụng biện pháp thi công cọc khoan nhồi với các móng cọc bệ cao sẽ phải làm tường vây ngăn nước rất tốn kém.

– Chi phí thi công cao.

– Làm ảnh hưởng đến môi trường.

Đặc điểm của biện pháp thi công cọc khoan nhồi

Đặc điểm của biện pháp thi công cọc khoan nhồi

2. Công tác chuẩn bị

Chuẩn bị mặt bằng

– San phẳng mặt bằng.

– Đảm bảo nền cứng để máy móc thi công không bị lún, mắc kẹt.

– Thiết kế rãnh thoát nước đề phòng trường hợp mưa to.

Định vị tim mốc

– Xác định vị trí của từng tim cọc, tim cột. Sau đó đánh dấu bằng cọc tre.

– Bố trí tim cột, mốc phụ trên vách để có thể căng dây phục hồi nếu bị mất dấu.

– Dung sai tim cọc sau khi thi công:

+ Cọc giữa nhỏ hơn D/4, tối đa 15cm.

+ Cọc biên  nhỏ hơn D/6, tối đa 10cm.

Tập trung vật tư – thiết bị xây dựng

– tập trung vật tư, thiết bị xây dựng sau khi chuẩn bị mặt bằng 1 cách hoàn chỉnh.

– Khu vực tập kết thiết bị phải được sắp xếp gọn gàng, khoa học, chi tiết, cụ thể.

– Khu vực tập kết vật tư phải khô ráo, không bị ngập.

Công tác chuẩn bị thi công cọc khoan nhồi

Công tác chuẩn bị thi công cọc khoan nhồi

3. Biện pháp thi công cọc khoan nhồi

3.1. Bố trí vị trí khoan theo sơ đồ

– Mỗi máy khoan hoạt động riêng 1 khu vực để tránh cản trở lẫn nhau lúc thi công.

– Khoan từ trong ra ngoài để xe khoan không chạy lên trên các cọc bê tông mới đổ.

– Chỉ khoan tim sau cạnh tim trước nếu bê tông của tim trước được đổ trước đó ít nhất 24 giờ.

Bố trí vị trí khoan theo sơ đồ

Bố trí vị trí khoan theo sơ đồ

3.2. Khoan cọc

a. Công tác khoan cọc

– Căn chỉnh máy tới vị trí đúng tim mốc đã xác định trước đó.

– Kê kích máy chắc chắn để máy không bị nghiêng, lún lúc hoạt động.

– Kiểm tra độ thẳng đứng của cọc bằng 2 bọt thủy chuẩn gắn 2 bên thân cọc trong suốt quá trình khoan.

– Sử dụng mũi khoan phá khoan tới cao độ thiết kế của cọc.

– Theo dõi địa chất, ghi lại. Nếu có sự khác biệt nhiều so với tài liệu thăm dò thì báo ngay cho tư vấn thiết kế và chủ đầu tư để có điều chỉnh chiều sâu sao cho phù hợp.

– Kiểm tra lượng bentonite trong khi khoan.

– Đối với các cọc có đường kính tối thiểu là 500mm phải tiến hành các thí nghiệm để kiểm tra tỷ trọng dung dịch, độ nhớt, độ lắng cát theo tiêu chuẩn quy định. Sử dụng phương pháp tuần hoàn dung dịch nên chúng ta phải kiểm tra vào các thời điểm thổi rửa, vệ sinh các hố khoan.

b. Bảng chỉ tiêu

 

Tên chỉ tiêuChỉ tiêu tính năngPhương pháp kiểm tra
1. Khối lượng riêng1.05 ÷ 1.15 g/cm3Cân đo tỷ trọng
2. Độ nhớt18 ÷45 giâyPhễu 500/700 cc
3. Hàm lượng cát<6%
4. Tỷ lệ chất keo>95%Đong cốc
5. Lượng mất nước< 30ml / 30 phútDụng cụ đo lượng mất nước
6. Độ dày áo sét1÷ 3mm/30 phútDụng cụ đo lượng mất nước
7. Lực cắt tĩnh1 phút : 20÷ 30 mg/cm2

10 phút 50 ÷100mg/cm2

Lực kế cắt tĩnh
8. Tính ổn định< 0.03 g/cm2
9. Độ PH7÷ 9     Giấy thử PH

Bảng chỉ tiêu khoan cọc nhồi

c. Dung dịch Bentonite

– Dung dịch bentonite đưa mùn khoan từ đáy hố lên và giữ thành hố chắc chắn, không bị sập. Ngay cả khi ngừng khoan nhồi cọc thì vẫn phải bơm đầy dung dịch vào các hố khoan.

– Nếu thấy mất nước nhanh trong quá trình khoan chứng tỏ vừa khoan  qua tầng thấm lớn. Nhanh chóng bơm bentonite vào hố khoan để chống thấm.

– Không khoan 2 cọc tim gần nhau nếu phải thi công trong mực nước ngầm cao. Đây là cách duy nhất có thể tránh xông nước giữa các cọc làm sạt đổ vách.

– Khoan xong lần 1 thì tiến hành hạ mũi khoan núp B 1 đến 2 lần để kéo hết chỗ bùn đất còn lại.

– Thao tác hạ mũi khoan núp B vẫn thao tác như khi khoan mũi phá. Lúc kéo lên không được để mũi khoan xoay, tránh bùn đất tiếp tục lọt xuống hố khoan.

3.3. Kiểm tra độ sâu của hố khoan

– Đo chiều dài cần khoan hay ống đổ bê tông bằng thước dây treo quả dọi, thả xuống hố khoan.

– Kiểm tra độ sâu của hố khoan thông qua chiều dài và số lượng cần khoan. Mỗi cần khoan có chiều dài là 3.05m.

– Sau khi đã kéo hết mùn khoan thì thả dọi kiểm tra hố khoan để tính chiều dày lớp cặn lắng.

– Thổi rửa hố khoan sau đó tiếp tục thả dọi đo độ cao hố khoan. Nếu lớp cặn lặng >10cm thì tiếp tục thổi rửa.

– Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra độ sâu hố khoan lần nữa nếu không đổ ngay khi thổi rửa hố khoan xong.

Kiểm tra độ sâu của hố khoan nhồi

Kiểm tra độ sâu của hố khoan nhồi

3.4. Gia công cốt thép

Gia công cốt thép

– Gia công cốt thép nơi khô ráo. Kiểm tra, nghiệm thu trước khi sử dụng.

– Gia công các lồng thép thành từng lồng dài 5.8m hay 11.7m, tùy thuộc và thiết kế. Buộc lồng thép vào các con kê bằng bê tông có bánh xe trượt.

– Giữ lồng thẳng đứng, các đoạn nối nhau phải trùng tâm lồng khi hạ xuống hố khoan.

– Lồng thép thả phải cách đáy hố khoan khoảng 100mm và không được va, chọc vào thành vách trong khi thả.

– Sử dụng các mối nối bằng bắt cóc. Các đoạn nối có chiều dài 30D được nối bằng 2 cóc xiết.

– Tổng số thanh cần nối = 50% tổng mối nối.

– Buộc các thanh còn lại bằng dây kẽm.

Kiểm tra siêu âm các cọc

– Ống siêu âm làm bằng thép hoặc nhựa PVC, đường kính 49mm, độ dày 3mm.

– Sắp xếp đối xứng 2 ống qua tim cọc từ đầu tới đáy cọc.

– Buộc ống siêu âm vào cốt thép chủ bằng dây kẽm, nối bằng măng xông có ren, đảm bảo khít chặt, tránh bị bê tông chảy vào gây tắc ống. Hàn lồng cuối cùng vào thép chủ đế cố định chính xác vị trí.

– Vừa hạ ống siêu âm vừa bơm đầy nước. Hai đầu dưới ống siêu âm phải bịt kín. Sau khi hạ xong, bơm đầy nước tiếp tục bịt kín 2 đầu trên để tránh bê tông rơi vào làm tắc ống.

Gia công cốt thép cọc khoan nhồi

Gia công cốt thép cọc khoan nhồi

3.5. Vệ sinh hố khoan

Đây là công đoạn quan trọng nhất đối với biện pháp thi công cọc khoan nhồi nhằm hút sạch cặn lắng trong đáy hố khoan. Có 2 bước xử lý cặn lắng.

Bước 1: Xử lý cặn lắng có kích thước lớn

Bơm nước ngay sau khi khoan tạo lỗ để thải đất lên. Kéo mũi khoan phá lên, đưa mũi khoan núp B xuống để hút cặn lắng cho đến khi không thấy có đất được kéo lên. Khoan mũi khoan núp B 1 – 2 lần cho đến khi hết cặn lắng.

Bước 2: Xử lý cặn lắng có kích thước nhỏ

– Trước khi đổ bê tông chúng ta tiến hành xử lý cặn lắng có kích thước nhỏ. Đưa lồng thép, ống đổ bê tông xuống đáy hố khoan. Đưa ống dẫn khí vào ống đổ bê tông. Mùn đất lắng xuống sẽ được hút vào ống đổ bê tông, bơm ra ngoài miệng ống đổ. Hút cặn lắng cho đến lớp cặn lắng có độ dày <10cm.

– Dùng thước quả dọi kiểm tra độ dày lớp cặn lắng còn lại.

– Đổ bê tông ngay sau khi xử lý lắng cặn

Chú ý

Luôn bơm đầy dung dịch bentonite vào trong hố để tránh sạt lở. Khi kiểm tra chất lượng vệ sinh hố khoan sẽ đổ vào 1 số đá 1*2. Dùng giỏ lưới hứng lại lúc bơm lên để kiểm tra. Nếu lượng đá 1*2 mà ống bơm dung dịch bơm ra không có bùn đất kèm theo chứng tỏ công tác làm vệ sinh hố khoan đạt yêu cầu.

Vệ sinh hố khoan nhồi

Vệ sinh hố khoan nhồi

3.6. Đổ bê tông cọc

Công tác đổ bê tông cọc

– Ống đổ bê tông bằng thép có phi 114mm – 138mm tùy vào đường kính cọc, bao gồm nhiều đoạn có chiều dài 1.5m nối lại với nhau. Miệng ống đổ được lắp phễu để trút bê tông.

– Khi đổ bê tông cho các cọc có đường kính 400mm – 800mm phải làm bóng ngăn nước bằng xi măng nhào dẻo và bọc bằng 1 lớp vải mỏng. Khi xuống tới đáy, lớp vải mỏng tung ra, xi măng hòa lẫn vào bê tông sẽ khiến đáy cọc bền, chắc hơn.

– Chỉ được kéo ống đổ lên và nhồi bê tông sau khi đã đổ đầy lên miệng phễu.

– Khoan bê tông cọc nhồi phải tuân thủ các nguyên tắc đổ bê tông dưới nước. Dùng ống dẫn khi thi công cọc khoan nhồi dưới nước.

– Kiểm tra công cụ đo lường cấp phối để quy ngược lại lượng bê tông cần thiết tương ứng.Tổng lượng bê tông đổ vào cọc không vượt quá 20% lượng bê tông tính theo đường kính cọc danh định.

– Ống đổ bê tông luôn ngập trong bê tông ít nhất 2m để bê tông không bị lẫn dung dịch.

– Nhấp ống đổ để dầm bê tông.

– Thời gian đổ bê tông cọc không vượt quá 4 giờ. Nếu xảy ra sự cố trong thời gian đổ bê tông thì phải xử lý kịp thời để việc đổ bê tông chỉ diễn ra trong 4 giờ. Nếu vượt quá thời gian trên sẽ phải dừng lại ít nhất 24 giờ, vệ sinh hố khoan thêm lần nữa mới được phép tiếp tục đổ bê tông.

Quy trình cắt ống đổ

– Kỹ thuật viên, giám sát công trình có thể theo dõi cao độ của bê tông trong hố khoan bằng cách tính sơ bộ lượng bê tông đã được bơm vào cọc. Đường kính thực tế thường sẽ lớn hơn đường kính định danh 10 – 20% tùy theo tầng khoan. Cách kiểm tra thứ 2 là thả quả dọi, đo độ cao thực tế.

– Trước khi cắt ống đổ phải thả cable chùng xuống, nâng ống đổ để xác định “độ ngồi” trong bê tông của ống đó rồi mới cắt.

– Khi đổ bê tông tới miệng ống sinh, cách mặt đất 20cm thì kéo cao ống sinh lên độ cao 1m và tiếp tục đổ bê tông.

– Rút ông sinh sau khi đổ bê tông 20 – 30 phút để hoàn tất công việc.

– Những cọc khoan gần nhau thì thi công cọc phía trong trước cọc phía ngoài ít nhất 24 giờ.

Thí nghiệm bê tông

– Đo độ sụt lún bằng côn đo tiêu chuẩn trước khi đổ bê tông. Nếu độ sụt lún Sn = 180 ± 20mm là đạt chuẩn.

– Mẫu thí nghiệm để kiểm tra cường độ bê tông có kích thước 15x15x15cm.

Đổ bê tông cọc khoan nhồi

Đổ bê tông cọc khoan nhồi

4. Nghiệm thu

Cơ sở nghiệm thu dựa trên các hồ sơ sau:

– Hồ sơ thiết kế được duyệt.

– Biên bản nghiệm thu trắc đạc định vị trục móng cọc.

– Kết quả kiểm định chất lượng vật liệu, chứng chỉ xuất xưởng của vật liệu.

– Kết quả thí nghiệm mẫu bê tông.

– Hồ sơ nghiệm thu của từng cọc.

– Bản vẽ hoàn công với những sai số và sửa đổi đã được chấp thuận.

– Kết quả thí nghiệm độ toàn khối (thí nghiệm biến dạng nhỏ PIT …) theo quy định của thiết kế.

– Kết quả thí nghiệm sức chịu tải của cọc.

Nghiệm thu thi công cọc khoan nhồi

Nghiệm thu thi công cọc khoan nhồi

5. Ghi chép

– Thường xuyên lấy mẫu kiểm tra, theo dõi theo quy trình. Lập biên bản kiểm tra, nghiệm thu có sự đồng thuận của các bên.

– Ghi biên bản khi khoan theo dõi địa chất để làm cơ sở cho chủ đầu tư và tư vấn thiết kế điều chỉnh độ sâu của cọc.

– Ghi chép đầy đủ các thông số như độ sâu cọc, chiều dài mỗi lớp địa tầng thực tế. Lấy mẫu mối loại địa tầng ít nhất 1 lần.

– Ghi chép việc tiến hành thí nghiệm và kết quả thí nghiệm vữa sét, độ lắng. Kiểm tra độ sâu hố khoan ngay sau khi khoan và trước khi bổ bê tông.

– Ghi chép quá trình đổ bê tông, khoan và nhồi cọc, độ dâng cao của vữa, nhật ký cắt ống đổ, thể tích thực tế của bê tông… vào biên bản.

– Ghi chép biên bản nghiệm thu lồng thép, cốt thép theo nghị định 209.

Ghi chép khi thi công cọc khoan nhồi

Ghi chép khi thi công cọc khoan nhồi

6. An toàn lao động

– Tổ chức học an toàn lao động cho người tham gia thi công để học nắm vững quy trình lao động an toàn và có ý thức tự bảo vệ an toàn cho bản thân.

– Mọi người phải ở đúng vị trí của mình khi tham gia thi công, tập trung tư tưởng lúc làm việc.

– Có đầy đủ trang thiết bị bảo hộ lao động.

– Tuyệt đối tuân thủ quy trình vận hành máy móc an toàn. Đặc biệt là quy trình an toàn của xe cẩu và máy khoan.

– Kiểm tra tời, cáp, hệ thống phanh tời, dụng cụ thao tác máy móc, che kín hệ thống chuyền lưu của động cơ để đảm bảo an toàn.

– Lắp đặt hệ thống cảnh báo nguy hiểm, cấm di chuyển qua các khu vực đang hoặc vừa mới đổ bê tông.

– Khi ống đổ bê tông bị tắc, nhà thầu phải có phương án xử lý đã được chấp thuận và xử lý theo lệnh của chỉ huy trưởng công trình.

– Bố trí hệ thống dây cáp điện hợp lý, nghiêm chỉnh chấp hành các quy định sử dụng điện an toàn.

– Trưởng ca chịu trách nhiệm trong toàn bộ quá trình làm việc trong ca mình phụ trách, ghi biên bản bàn giao khi đổi ca và ký xác nhận.

– Ghi chép số liệu thi công đầy đủ.

– Bố trí đầy đủ hệ thống đèn điện chiếu sáng khi thi công ban đêm.

An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi

An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi

Trên đây là toàn bộ quá trình tiến hành biện pháp thi công cọc khoan nhồi chi tiết, đầy đủ nhất. Kỹ thuật thi công này đòi hỏi người thi công cũng như người chỉ huy, giám sát, thiết kế đều phải có trình độ kỹ thuật cao. Đồng thời đơn vị và các cá nhân tham gia thi công phải có ý thức cao đảm bảo an toàn cho bản thân và công trình.

Back To Top