THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI VÀ CỌC KHOAN NHỒI THÍ NGHIỆM

1. Các bước tiến hành thi công cọc nhồi:

Qui trình thi công cọc nhồi bằng máy khoan gầu tiến hành theo trình tự sau:

-Công tác chuẩn bị, định vị tim cọc và đài cọc.

-Rung hạ ống vách, khoan tạo lỗ.

-Vét đáy hố khoan.

-Lắp đặt cốt thép.

-Lắp ống đổ bê tông.

-Thổi rửa đáy hố khoan.

-Đổ bê tông.

-Lấp đầu cọc bằng đá 1x2 và đá 4x6 (đối với cọc đại trà)

-Rút ống vách.

-Kiểm tra chất lượng cọc.

b/ Định vị công trình và hố khoan: 

- Định vị:

Đây là một công tác hết sức quan trọng và công trình phải xác định vị trí của các trục, tim của toàn công trường và vị trí chính xác của các giao điểm, của các trục đó trên cơ sở đó và hồ sơ thiết kế ta xác định vị trí tim cốt của từng cọc.

Trình tự các bước:

Công trình xây dựng trên khu đất giới hạn bởi các điểm R1, R2, R3, R4, R5, R6.

•Từ tọa độ mốc chuẩn Chủ đầu tư giao, dùng máy toàn đạt xác định tọa độ điểm R6. Lấy điểm R6 là gốc tọa độ xác định lưới cột công trình.

+ Đường thẳng đi qua 2 điểm R6 và R5 là trục hoành (trục x) của tọa độ

+ Đường vuông góc với trục hoành tại điểm R6 là trục tung (trục Y) của trục tọa độ

•Xác định đường định vị công trình: là đường thẳng song song với trục hoành, cách trục hoành 9800mm về phía Nam

•Xác định điểm A: nằm trên đường định vị công trình, cách trục tung 9880mm về phía Đông

•Xác định điểm B: nằm trên đường định vị công trình, cách trục tung 29380mm về phía Đông

Điểm A & B được lấy làm 2 điểm định vị công trình

Trục đi qua 2 điểm A & B (đường định vi công trình) là trục D của công trình

Điểm A chính là tâm cột D2 của công trình

Điểm B chính là tâm cột D5 của công trình

•Đường thẳng vuông góc với trục D, cắt trục D tại điểm A là trục 2 của công trình

•Đường thẳng vuông góc với trục D, cắt trục D tại điểm B là trục 5 của công trình

•Kiểm tra song song và vuông góc của các trục D, 2 , 5 từ đó xác định các trục còn lại của công trình.

- Giác móng:

Đồng thời với quá trình định vị, xác định các trục chi tiết trung gian. Tiến hành tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục và đưa các trục ra ngoài phạm vi thi công móng, cố định các mốc bằng cột bê tông chôn sâu xuống đất.

- Xác định tim cọc:

+ Dựa vào mốc giới do bên A bàn giao tại hiện trường, căn cứ vào tọa độ gốc và hệ tọa độ của các cọc thi công. Dùng máy toàn đạc điện tử định vị các lỗ khoan chẩn bị thi công. Các trục được đánh dấu cẩn thận và được gửi ra các vị trí cố định xung quanh công trường để thường xuyên kiểm tra tim cọc trong thời gian thi công và bàn giao sau này.

+ Tim cọc được xác định bằng bốn tim mốc kiểm tra A1, A2 và B1, B2 được đóng bằng các cọc tiêu thép D = 14, chiều dài cọc 1,5 m vuông góc với nhau và đều cách tim cọc một khoảng cách bằng nhau được bố trí như hĩnh vẽ:

+ Trước khi hạ casing cho mỗi lỗ khoan phải gửi 4 cọc mốc vuông góc và thẳng hàng với nhau cách tim cọc 2  2,5m để hạ casing đúng vị trí.

+ Sau khi hạ xong casing dùng 4 mốc gửi, kết hợp máy toàn đạc như hình vẽ để kiểm tra tim cọc. 

c/ Hạ ống vách (ống casine):

* Tác dụng của ống vách:

- Định vị và dẫn hướng cho máy khoan

- Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập thành phần trên hố khoan

- Bảo vệ để đất đá, thiết bị không rơi xuống hố khoan

- Làm sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp dựng và tháo dỡ ống đổ bê tông.

Sau khi định vị xong vị trí tim cọc, quá trình hạ ống vách được thực hiện bằng thiết bị rung. Có 2 loại đường kính ống D = 1 m và 1,2 m. Máy rung kẹp chặt vào thành ống và từ từ ấn xuống; khả năng chịu cắt của đất sẽ giảm đi do sự rung động của thành ống vách. ống vách được hạ xuống độ sâu (6 m). Trong quá trình hạ ống, việc kiểm tra độ thẳng đứng được thực hiện liên tục bằng cách điều chỉnh vị trí của máy rung thông qua cẩu, ống vách được hạ xuống độ sâu đỉnh cách mặt đất 0,5 m.

* Quá trình hạ ống vách:

- Chuẩn bị máy rung: 

Dùng cẩu chuyển trạm bơm thủy lực, ống dẫn và máy rung ra vị trí thi công.

- Lắp máy rung vào ống vách:

Cẩu đầu rung lắp vào đỉnh casine, cho bơm thủy lực làm việc, mở van cơ cấu kẹp để kẹp chặt máy rung với casine. áp suất kẹp đạt 300bar, tương đương với lực kẹp 100 tấn, cho rung nhẹ để rút casine đưa ra vị trí tâm cọc.

- Rung hạ ống vách:

Từ hai mốc kiểm tra đặt thước để chỉnh cho vách casine vào đúng tim. Thả phanh cho vách cắm vào đất, sau đó lại phanh giữ. Ngắm kiểm tra độ thẳng đứng. Cho búa rung chế độ nhẹ, thả phanh từ từ cho vách chống đi xuống, vừa rung vừa kiểm tra độ nghiêng lệch (nếu casine bị nghiêng, xê dịch ngang thì dùng cẩu lái cho casine thẳng đứng và đúng tâm) cho tới khi xuống hết đoạn dẫn hướng 2,5m. Bắt đầu tăng cho búa hoạt động ở chế độ mạnh, thả phanh chùng cáp để casine xuống với tốc độ lớn nhất.

Vách chống được rung cắm xuống đất tới khi đỉnh của nó cách mặt đất 0,6 m thì dừng lại. Xả dầu thuỷ lực của hệ rung và hệ kẹp, cắt máy bơm. Cẩu búa rung đặt vào giá. Công đoạn hạ ống được hoàn thành. ống vách được hạ xuống với sai số của tâm móng theo cả hai phương không được lớn hơn 30mm.

Sau khi hạ ống vách dùng thước nivo áp vào thành trong ống vách để kiểm tra độ thẳng đứng

* Chú ý: 

- Khi hạ ống vách nếu áp lực ở đồng hồ lớn thì ta phải thử nhổ ngược lại và nhổ ống vách lên chừng 2cm, nếu công việc này dễ dàng thì ta mới được phép đóng ống dẫn xuống tiếp.

- Do ống vách có nhiệm vụ dẫn hướng cho công tác khoan và bảo vệ thành hố khoan khỏi bị sụt lở của lớp đất yếu phía trên, nên ống vách hạ xuống phải đảm bảo thẳng đứng. Vì vậy, trong quá trình hạ ống vách việc kiểm tra phải được thực hiện liên tục bằng các thiết bị đo đạc và bằng cách điều chỉnh vị trí của búa rung thông qua cẩu.

d/ Công tác khoan tạo lỗ:

Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm.

*  Công tác chuẩn bị:

Trước khi tiến hành khoan tạo lỗ cần thực kiện một số công tác chuẩn bị như sau:

- Đặt áo bao: Đó là ống thép có đường kính lớn hơn đường kính cọc 1,6 1,7 lần, cao

 0,71m  để chứa dung dịch sét bentonite, áo bao được cắm vào đất 0,30,4m nhờ cần 

cẩu và thiết bị rung.

- Lắp đường ống dẫn dung dịch bentonite từ máy trộn và bơm ra đến miệng hố khoan, đồng thời lắp một đường ống hút dung dịch bentonite về bể lọc.

- Trải tấm thép dưới hai bánh xích máy khoan để đảm bảo độ ổn định của máy trong quá trình làm việc, chống sập lở miệng lỗ khoan. Việc trải tấm thép phải đảm bảo khoảng cách giữa 2 mép tấm thép lớn hơn đường kính ngoài cọc 10cm để đảm bảo cho mỗi bên rộng ra 5cm 

- Điều chỉnh và định vị máy khoan nằm ở vị trí thăng bằng và thẳng đứng; có thể dùng gỗ mỏng để điều chỉnh, kê dưới dải xích. Trong suốt quá trình khoan luôn có 2 máy kinh vĩ để điều chỉnh độ thăng bằng và thẳng đứng  của máy và cần khoan

- Kiểm tra, tính toán vị trí để đổ đất từ hố khoan đến các thiết bị vận chuyển lấy đất mang đi.

- Kiểm tra hệ thống điện nước và các thiết bị phục vụ, đảm bảo cho quá trình thi công được liên tục không gián đoạn.

Khoan tạo lỗ, bơm dd Bentonite giữ thành

* Yêu cầu đối với dung dịch Bentonite:

Bentonite là loại đất sét thiên nhiên, khi hoà tan vào nước sẽ cho ta một dung dịch sét có tính chất đẳng hướng, những hạt sét lơ lửng trong nước và ổn định trong một thời gian dài. Khi một hố đào được đổ đầy bentonite, áp lực dư của nước ngầm trong đất làm cho bentonite có xu hướng rò rỉ ra đất xung quanh hố. Nhưng nhờ những hạt sét lơ lửng trong nó mà quá trình thấm này nhanh chóng ngừng lại, hình thành một lớp vách bao quanh hố đào, cô lập nước và bentonite trong hố. Quá trình sau đó, dưới áp lực thủy tĩnh của bentonite trong hố thành hố đào được giữ một cách ổn định. Nhờ khả năng này mà thành hố khoan không bị sụt lở đảm bảo an toàn cho thành hố và chất lượng thi công. Ngoài ra, dung dịch bentonite còn có tác dụng làm chậm lại việc lắng xuống của các hạt cát... ở trạng thái hạt nhỏ huyền phù nhằm dễ xử lý cặn lắng.

Dung dịch Bentonite trước khi dùng để khoan cần có các chỉ số sau (TCXD 326-2004):

+ Độ pH : 7 - 9

+ Dung trọng: 1,05-1,15 T/m3.

+ Độ nhớt: 18-45 giây.

+ Hàm lượng cát: <6%.

* Công tác khoan :

Đơn vị thi công sử dụng máy khoan KH125-3 và Bauer BG22

- Hạ mũi khoan: Mũi khoan được hạ thẳng đứng xuống tâm hố khoan với tốc độ khoảng 1,5m/s. Góc nghiêng của cần dẫn từ 78,50830, góc nghiêng giá đỡ ổ quay cần Kelly cũng phải đạt 78,50830 thì cần Kelly mới đảm bảo vuông góc với mặt đất.

- Việc  khoan:

+ Khi mũi khoan đã chạm tới đáy hố máy bắt đầu quay.

+ Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14-16 vòng/phút, sau đó nhanh dần 18-22 vòng/phút.

+ Trong quá trình khoan, cần khoan có thể được nâng lên hạ xuống 1-2 lần để giảm bớt ma sát thành và lấy đất đầy vào gầu.

+ Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 v/p) để tăng mô men quay.

Do địa chất công trình có lớp đá phong hóa rất lớn nên sử dụng máy KH125-3 khoan đến lớp đá phong hóa, tiếp tục khoan cho đến khi nào không thể khoan được nữa (theo kinh nghiệm của nhà thầu chỉ khoan sâu được từ 2 đến 2,5m) thì dùng máy khoan đá Bauer BG22 khoan.

- Rút cần khoan:

+ Việc rút cần khoan được thực hiện khi đất đã nạp đầy vào gầu khoan; từ từ rút cần khoan lên với tốc độ khoảng 0,30,5 m/s. Tốc độ rút khoan không được quá nhanh sẽ tạo hiệu ứng pít-tông trong lòng hố khoan, dễ gây sập thành. Cho phép dùng 2 xi lanh ép cần khoan (kelly bar) để ép và rút gầu khoan lấy đất ra ngoài.

+ Đất lấy lên được tháo dỡ, đổ vào nơi qui định và vận chuyển đi nơi khác.

 * Yêu cầu:

- Trong quá trình khoan người lái máy phải điều chỉnh hệ thống xi lanh trong máy khoan dể đảm bảo cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng. Độ nghiêng của hố khoan không được vượt quá 1% chiều dài cọc .

-Khi khoan qua chiều sâu của ống vách, việc giữ thành hố được thực hiện bằng vữa bentonite.

-Trong quá trình khoan, dung dịch bentonite luôn được đổ đầy vào lỗ khoan. Sau mỗi lần lấy đất ra khỏi lòng hố khoan, bentonite phải được đổ đầy vào trong để chiếm chỗ. Như vậy chất lượng bentonite sẽ giảm dần theo thời gian do các thành phầm của đất bị lắng đọng lại. Mực nước trong hố khoan phải luôn cao hơn mực nước ngầm tĩnh cao nhất của các tầng nước ngầm chảy qua hoặc lân cận lỗ khoan 1m

-Hai hố khoan ở cạnh nhau phải khoan cách nhau 23 ngày để khỏi ảnh hưởng đến bê tông cọc. Khoan hố mới phải cách hố khoan trước là L >=3d 

*  Kiểm tra hố khoan:

Sau khi xong, dừng khoảng 30 phút đo kiểm tra chiều sâu hố  khoan, nếu lớp bùn đất ở đáy lớn hơn 1 m thì phải khoan tiếp nếu nhỏ hơn 1 m thì có thể hạ lồng cốt thép.

e/ Nạo vét hố khoan:

 - Lớp mùn khoan có khả năng ảnh hưởng đến khả năng làm việc của cọc. Vì vậy khi kiểm tra độ sâu hố khoan cần xác định chiều sâu lớp mùn khoan cần nạo vét.

 - Dùng gàu hình trụ có chế độ làm việc gần giống như gàu ngoặm máy xúc lắp vào máy khoan để nạo vét. Những công việc tiếp theo của thi công cọc nhồi chỉ được phép tiếp tục khi độ sâu hố khoan đạt đến độ sâu thiết kế. (Đo bằng thước dây)

Nền Móng Đất Phương Nam chuyên thi công nền móng công trình toàn quốc với công nghệ và thiết bị hiện đại, đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp.