1. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.8. Quy trình thi công cọc khoan nhồi và các biện pháp kĩ thuật ứng với từng
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 155 Định vị hố khoan, tim cọc
- Trước tiên phải xác định được tên và vị trí cọc cần khoan trên bản vẽ thiết kế, từ đó tính toán xác định được toạ độ của tim cọc theo mạng lưới tạo độ trên vẽ dựa trên các số liệu đã cho.
- Từ hệ thống mốc dẫn trắc đạc, xác định vị trí tim cọc bằng hai máy kinh vĩ đặt ở 2 trục x,y sao cho hướng ngắm của chúng vuông góc với nhau về tâm cọc. Sau đó trên cơ sở tim cọc đã định vị được, dùng thước thép với sự trợ giúp của máy kinh vĩ xác định 4 điểm mốc kiểm tra (4 cọc tiêu bằng gỗ). Các cọc tiêu này cách mép cọc sẽ khoan 1,5m (1,5-2,5m). các mốc trên được đóng sâu vào đất khoảng 80cm. Đề phòng khi khung cữ bị gãy thì vẫn có thể phục hồi nhanh chóng nhờ vào các cọc trên.
Cọc tiêu này sẽ là cơ sở để xác định chính xác vị trí của cọc trong quá trình khoan.
Hạ ống vách
- Đưa máy khoan vào vị trí thi công, điều chỉnh máy thăng bằng, thẳng đứng Trong quá trình thi công có 2 máy kinh vĩ để kiểm tra độ thẳng đứng của cần khoan .
- ống vách làm bằng thép, dày 6-16 mm có đường kính trong lớn hơn đường kính cọc 100mm, dài 6-10 m, được đặt ở phần trên miệng hố khoan nhô lên khỏi mặt đất một khoảng >0.3 m.
cọc đường kính D = 1,2m dùng ống vách đường kính D=1300 dày 10mm dài 6m.
- Phương pháp hạ ống: sử dụng máy khoan với gàu có lắp thêm đai sắt để mở rộng hố đào, khoan đến độ sâu hạ ống vách. Sử dụng cần cẩu đưa ống vách vào vị trí, hạ ống xuống bằng lực nén tạo bởi cần khoan. Sau đó chèn chặt ống vách bằng đất sét và nêm để ống vách không dịch chuyển trong quá trình khoan.
Công tác khoan tạo lỗ
- Kiểm tra lượng dung dịch bentonite, đường cấp và đường thu hồi bentonite, máy lọc , các máy dự phòng và đặt thêm ống bao để tăng cao trình và áp lực của dung dịch bentonite nếu cần thiết trước khi tiến hành khoan.
- Công tác khoan được bắt đầu khi đã thực hiện xong các công việc chuẩn bị và tiến hành khoan tạo lỗ bằng phương pháp khoan gầu với tốc độ khoan 30 vòng /phút. Tốc độ hạ gầu 1,5 m/giây. Tốc độ nâng gầu lên 0,5 m/ giây, đảm bảo không gây ra hiệu ứng Piston làm sập thành hố khoan .
Máy kinh vĩ 1 Tim cọc
Máy kinh vĩ 2
Cọc gỗ dẫn mốc
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 156 - Khi khoan quá chiều sâu ống vách (5-6m), thành hố khoan sẽ do dung dịch bentonite giữ. Do vậy phải cung cấp đủ dung dịch bentonite tạo thành áp lực giữ thành hố khoan không bị sập, cao trình dung dịch bentonite thường cách mặt trên của ống vách 1m và phải cao hơn cao trình mực nước ngầm từ 1,5 2 m.
- Công tác khoan được tiến hành liên tục và không được phép nghỉ nếu không có sự cố gì về máy móc và thiết bị khoan. Trong quá trình khoan cần theo dõi, điều chỉnh cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng, độ nghiêng của hố khoan không được vượt quá 1%
chiều dài cọc.
Quá trình khoan được lặp đi lặp lại tới khi đạt chiều sâu thiết kế. Chiều sâu khoan có thể ước tính qua chiều dài cuộn cáp hoặc chiều dài cần khoan, để xác định chính xác ta dùng quả dọi thép đường kính 5 cm buộc vào đầu thước dây thả xuống đáy để đo chiều sâu hố khoan .
Xác định độ sâu hố khoan và nạo vét đáy hố
- Sau khi đạt độ sâu yêu cầu (căn cứ vào thành phần đất đá khoan lên và chiều dài cần khoan) thì dừng khoan và tiến hành đo độ sâu hố khoan.
- Đo chiều sâu hố khoan chính xác bằng quả dọi thép đường kính 5 cm buộc vào đầu thước dây thả xuống đáy hố khoan nếu lớp cặn lắng ở đáy hố quá 30cm thì phải tiến hành nạo vét đáy hố khoan.
- Dùng bucket vét đáy hố khoan lần 1: Thao tác như thao tác khoan và dừng ở cao trình mũi cọc một thời gian tối thiểu là 10 phút và betonite cấp luân hồi liên tục. Đợi 30 giây cho bùn khoan lắng xuống đáy rồi đưa gầu khoan lên.
-Vét đáy hố khoan lần 2: Bằng bucket như lần 1, kiểm tra hàm lượng cát ≥2% và lớp cặn lắng ở đáy hố khoan không quá 10 cm thì tiến hành thả lồng cốt thép.
Hạ lồng cốt thép Chế tạo khung cốt thép
Công tác gia công uốn và cắt cốt thép được thực hiện trong xưởng cốt thép đảm bảo đúng theo thiết kế.
Tiến hành buộc khung cốt thép ngay tại các vị trí gần với hiện trường thi công, sau đó khung thép được sắp xếp, bảo quản tại hiện trường thi công.
Buộc khung thép được thực hiện bởi một tổ cốt thép chuyên ngành, công nhân có tay nghề cao.
Để đảm bảo độ chính xác và chắc chắn của lồng thép, đảm bảo có đủ cường độ để chịu lực trong quá trình vận chuyển, bốc xếp, cẩu lắp và nâng cao năng suất, lồng thép được lắp trên giá buộc cốt thép thích hợp.
Cốt thép cọc nhồi được gia công sẵn thành từng lồng với độ dài đã có ở phần kết cấu: 39,15m , sau đó vừa thả vào lỗ khoan vừa nối độ dài.
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 157 Số lồng thép:3 lồng dài 11,7m ,1 lồng dài 6,05 m
Giá đỡ cốt thép:
Trình tự lắp dựng:
- Chế tạo các vòng cốt thép gia cường bằng thép f22 khoảng cách 2m nằm về phía trong so với cốt dọc của cọc.
- Đặt các vòng cốt thép gia cường nằm vuông góc với mặt đất, tiến hành buộc các cốt thép dọc xung quanh cốt gia cường.
- Sau khi buộc được 1 phần cốt dọc rồi thì đặt cả phần lồng thép đã buộc lên giá, tiến hành buộc nốt số cốt dọc còn lại.
- Lồng các vòng thép đai vào, buộc chặt vào thép dọc. Trên các thép đai có lắp các bánh xe bằng bê tông (D=200mm dày 40mm) để đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép. Lớp bê tông bảo vệ cốt thép cọc dầy 100mm
Hạ, nối lồng cốt thép
- Ngay sau khi kết thúc giai đoạn thổi rửa hố khoan, ta lắp sàn công tác chuyên dùng trên miệng ống vách để thực hiện hạ lồng thép và ống đổ bê tông.
- Việc lắp dựng hạ lồng thép xuống lỗ khoan nhờ sự cẩu chuyển của cần cẩu tự hành.Khi cẩu chuyển phải chú ý vấn đề an toàn, vì lồng thép dài, mọi người và xe máy xung quanh phải tránh xa đề phòng sự cố.
- Đoạn lồng thép dưới cùng được căn chỉnh, hạ xuống hố khoan 1 cách nhẹ nhàng, chính xác, tránh gây va chạm làm hỏng hố khoan. Khi hạ xuống gần hết, đoạn lồng thép được đỡ bằng 2 thanh thép f 28 xuyên qua cốt gia cường gác lên ống vách, lồng thép đặt cao hơn miệng ống
vách khoảng 1m.
- Đoạn lồng thép phía trên được cẩu lên vị trí, tiến hành nối với đoạn đã hạ trong lòng ống bằng mối nối buộc(dùng quả dọi để đối chiếu sự thẳng đứng của cốt chủ) . Mối nối buộc phải đảm bảo đủ chịu trọng lượng của lồng thép, có chiều dài 1000 mm. Sau khi nối xong, gỡ 2 thanh thép f 28 ra và tiếp tục dùng cẩu hạ xuống, đến khi lồng thép xuống gần hết thì lại tiến hành nối cốt thép như trên đến vị trí thiết kế một cách nhẹ nhàng như trên.- Khi thả khung cốt thép xuống, phải chú ý tránh cho khung thép va chạm vào thành hố khoan gây sụp lở thành hố; thả chậm, chắc chắn, chú ý dây cẩu ở đúng trục tim của khung, tránh làm khung bị lắc lư bốn phía.
- Sau khi hạ khung cốt thép đến độ sâu thiết kế, để tránh hiện tượng đẩy nổi,tụt lồng thép trong quá trình đổ bêtông, hàn 5 thanh thép 22 vào lồng thép trên cùng rồi hàn vào ống vách để cố định lồng thép.
- Kiểm tra độ cao đầu của cốt thép, chọn một thanh chủ trong khung cốt thép đo độ cao chính xác, đánh dấu rõ ràng; đầu của khung thép cách mặt đất , nên dùng một sợi dây thép kéo từ thanh thép đó lên để đo độ chênh cao.
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 158 Công tác thổi rửa đáy lỗ khoan
Để đảm bảo chất lượng của cọc và sự tiếp xúc trực tiếp giữa cọc và nền đất, cần tiến hành thổi rửa hố khoan trước khi đổ bê tông.
Phương pháp thổi rửa lòng hố khoan: Ta dùng phương pháp thổi khí
Công tác đổ bê tông Chuẩn bị:
- Thu hồi ống thổi khí
- Tháo ống thu hồi dung dịch bentonite, thay vào đó là phễu đổ hoặc vòi bơm bê tông
- Đổi ống cấp thành ống thu dung dịch
bentonite trào ra do khối bê tông đổ vào chiếm chỗ.
Thiết bị và vật liệu sử dụng:
Hệ ống đổ bê tông:
Hệ ống bằng kim loại, tạo bởi nhiều phần tử. Được lắp phía trên một phễu hoặc máng nghiêng. Các mối nối của ống khít chặt nhau. Đường kính trong phải lớn hơn 4 lần đường kính cấp phối bê tông đang sử dụng.
Đường kính ngoài phải nhỏ hơn 1/2 lần đường kính danh định của cọc.
Chiều dài của ống có chiều dài bằng toàn bộ chiều dài của cọc.
Trước khi đổ bê tông , rút ống lên cách đáy cọc 25cm.
Đổ bê tông:
- Lỗ khoan sau khi được vét ít hơn 3 giờ thì tiến hành đổ bê tông. Nếu quá trình này quá dài thì phải lấy mẫu dung dịch tại đáy hố khoan. Khi đặc tính của dung dịch không tốt thì phải thực hiện lưu chuyển dung dịch cho tới khi đạt yêu cầu.
- Với mẻ bê tông đầu tiên phải sử dụng nút bằng bao tải chứa hạt xốp, đảm bảo cho bê tông không bị tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc dung dịch khoan, loại trừ khoảng chân không khi đổ bê tông.
phễu đổ bê tông
ống đổ luôn ngập trong bê
tông 1,5-3m bentonite trào ra
đ-a về máy lọc -0.75
3600
9
60005350
500 4850
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 159 - Khi dung dịch Bentonite được đẩy trào ra thì cần dùng bơm cát để thu hồi kịp thời về máy lọc, tránh không để bê tông rơi vào Bentonite gây tác hại keo hoá làm tăng độ nhớt của Bentonite.
- Khi thấy đỉnh bê tông dâng lên gần tới cốt thép thì cần đổ từ từ tránh lực đẩy làm đứt mối hàn râu cốt thép vào ống vách.
- Để tránh hiện tượng tắc ống cần rút lên hạ xuống nhiều lần, nhưng ống vẫn phải ngập trong bê tông như yêu cầu trên.
- ống đổ tháo đến đâu phải rửa sạch ngay. Vị trí rửa ống phải nằm xa cọc tránh nước chảy vào hố khoan.
- Khi đổ bê tông ta đổ vượt cao trình tính toán như vậy khi đo độ cao bề mặt bê tông tại thời điểm kết thúc đổ phải so với cốt mặt đất một khoảng:
Để đo bề mặt bê tông người ta dùng quả rọi nặng có dây đo.
Yêu cầu:
- Bê tông cung cấp tới công trường vẫn có độ sụt đúng qui định 18 2cm, do đó cần có người kiểm tra liên tục các mẻ bê tông. Đây là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng bê tông.
- Thời gian đổ bê tông không vượt quá 5 giờ.
- Miệng dưới của ống đổ bê tông cách đáy hố khoan 25cm. Ông đổ bê tông có đường kính không nhỏ hơn 15cm và loại ống sử dụng trong công trình này có đường kính là 25cm. Các ống đổ bê tông và mối nối phải đảm bảo kín , cách nước. Các đốt ống đổ bê tông được đánh số để kiểm tra chiều dài khi nối ống và tháo ống.
Trong quá trình đổ bê tông, ống đổ có thể nâng lên hạ xuống trong quá trình cấp bê tông và tháo bớt ống, song luôn phải nằm trong bê tông với chiều dài không nhỏ hơn 2,0m. Nếu ngập sâu thì sẽ gây cản trở việc đổ và điền đầy bê tông vào hố cọc, nếu ngập ít quá sẽ ảnh hưởng rất xấu tới chất lượng bê tông cọc. Việc đổ bê tông phải tạo được một dòng chảy tự do và đẩy dần dung dịch Bentonite ra khỏi hố khoan.
Bê tông phải được đổ liên tục và sao cho không bị phân tầng.
Bê tông trong ống đổ phải đảm bảo đủ độ cao và luôn lớn hơn áp lực của cột nước hoặc cột dung dịch xung quanh.
Ngay sau khi tháo, các ống đổ phải được vệ sinh ngay để tránh hiện tượng tắc ống.
Sau khi đổ bê tông xong người ta tiến hành thu hồi ống Casing. ống Casing cần được rút lên trong thời gian bê tông còn có độ dẻo và chưa ninh kết để đảm bảo bê tông không bị kéo lên theo ống chống. Trong quá trình rút ống phải đảm bảo ống chống được giữ thẳng đứng và đồng trục với cọc.
Độ tách nước: 30cm3
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 160 Rút ống vách :
- Kết thúc đổ bêtông thì ống đổ được rút ra khỏi cọc.
- Các giá đỡ, sàn công tác, neo cốt thép vào ống vách được tháo dỡ. ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu, phải đảm bảo ống vách được kéo thẳng đứng tránh xê dịch tim đầu cọc , gắn thiết bị rung vào thành ống vách để việc rút ống được dễ dàng . - Sau khi rút ống vách, tiến hành lấp cát hoặc đá dăm lên hố khoan, lấp hố thu bentonite, tạo mặt bằng phẳng, rào chắn để bảo vệ cọc.
Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi : Phương pháp siêu âm
Kiểm tra chất lượng cọc bằng phương pháp siêu âm
+ Các ống thép được đạt sẵn trong lồng thép (3 ống với cọc 1300 ) đều theo chu vi cọc tạo thành hình tam giác đều. Các ống phải đổ đầy nước trước khi tiến hành kiểm tra
+ Thả 2 đầu thu, phát vào trong ống khác nhau (2 đầu phải ở cùng một cao mức).
+ Đo thời gian hành trình và biểu lộ độ dao động thu được.
- Số lượng cọc thí nghiệm: Cứ 10 cọc thì chọn 1 cọc làm thí nghiệm , cọc thí nghiệm được chọn ngẫu nhiên và thống nhất với bên tư vấn thiết kế hoặc 1025%
tổng số cọc theo TCXD 206 -1998( khi có tiến hành thí nghiệm cùng với phương pháp khác).
- Điều kiện áp dụng:
+Các ống phải rất sạch trước khi sử dụng: tẩy rửa chất cặn hoặc bùn đọng trong ống .
+Tuổi tối thiểu của cọc khi thăm dò trong điều kiện tốt phải là 2 ngày.
+Không được cắt cọc trước khi đo.
- Một số chỉ dẫn đặt ống :
+Dạng ống và đường kính ống: ống dùng để thăm dò thân cọc là các ống thép mà đường kính trong nhỏ hơn 50 (mm) có chiều dài 6 (m) có ren ở đầu với bước ren như đường ống dẫn gas, không để bê tông chui qua khe nối gây tắc ống .
+ Nối ống: Các ống bắt buộc phải nối với nhau bằng măng sông bắt vít, trong mọi trường hợp không được hàn.
+ Nút : Các nút nối ống phải đóng kín đáy ống nhằm tránh bùn, chất lắng đọng hoặc bê tông tràn lên .
+Có thể sử dụng nắp khít bằng chất dẻo tổng hợp như loại BBG 2 hoặc B6.60 đối với ống 50/60mm .
+ Đầu trên phải được đậy kín nhằm tránh mảnh vụn hoặc bê tông rơi vào ống .
SVTH: NGUYỄN TUẤN ANH – 5051101020 – XDDD & CN1-K50 Trang 161 + Định vị ống thép vào lồng thép: Hệ định vị phải chắc chắn để chống lại sự rời bê tông va vào ống và phải đủ gần nhau (khoảng 3m).
+ Ống để thăm dò thân cọc phải đặt tới đáy lồng thép, ở trên đầu cọc ống phải vượt ít nhất 0,50(m) trên mặt bê tông cọc .
Kiểm tra tính nguyên dạng của cọc theo phương pháp biến dạng nhỏ - Bộ thiết bị gồm có:
+Búa gây chấn động có trọng lượng khoảng 2kg +Đầu đo gia tốc đầu cọc.
+Các bộ phận ghi và phân tích kết quả.
- Điều kiện áp dụng:
+Tiếp điểm giữa búa gõ và đầu cọc phải đảm bảo tiếp xúc tốt . +Đầu đo gia tốc vào thân cọc phải thỏa mãn tiêu chuẩn kĩ thuật đo . -Số lượng cọc kiểm tra không nhỏ hơn 50% tổng số cọc .
Bảng khối lượng kiểm tra chất lượng bê tông cọc:
Thông số kiểm tra Phương pháp kiểm tra Tỷ lệ kiểm tra min(%)
Sự nguyên vẹn của thân cọc
So sánh thể tích bê tông đổ vào với thể tích hình học của cọc.
Khoan lấy lõi.
Siêu âm.
100
2% + phương pháp khác 1025%+ phương pháp khác.
Cường độ bê tông thân cọc.
Thí nghiệm mẫu lúc đổ bê tông.
Thí nghiệm trên lõi lúc khoan.
Theo tốc độ khoan (khoan thổi không lấy lõi).
Súng bật nẩy hoặc siêu âm đối với bê tông đầu cọc.
2 %
35%