Banner
Tìm kiếm  
Sản phẩm mới
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

  • Xây nhà trọn gói-sửa nhà trọn gói

    THI CÔNG MÓNG CỌC - PHẦN 1

    (Xây nhà trọn gói – sửa nhà trọn gói) Bài viết này trình bày những điều cơ bản về các kiến thức phục vụ cho thi công móng cọc.

    IV. THI CÔNG MÓNG CỌC

    Thi công móng cọc tuân theo Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXD VN 286: 2003 " Đóng và ép cọc - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu "

     

    4.1 Thi cụng hạ cọc cần tuõn theo bản vẽ thiết kế thi cụng, trong đó bao gồm: dữ liệu về bố trớ cỏc cụng trỡnh hiện cú và cụng trỡnh ngầm; đường cỏp điện cú chỉ dẫn độ sõu lắp đặt đường dõy tải điện và biện phỏp bảo vệ chỳng; danh mục cỏc mỏy múc, thiết bị; trỡnh tự và tiến độ thi cụng; cỏc biện phỏp đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh mụi trường; bản vẽ bố trớ mặt bằng thi cụng kể cả điện nước và cỏc hạng mục tạm thời phục vụ thi cụng.

    Để cú đầy đủ số liệu cho thi cụng múng cọc, nhất là trong điều kiện địa chất phức tạp, khi cần thiết Nhà thầu phải tiến hành đóng , ộp cỏc cọc thử và tiến hành thớ nghiệm cọc bằng tải trọng động hoặc tải trọng tĩnh theo đề cương của Tư vấn hoặc Thiết kế đề ra.

    4.2 Trắc đạc định vị cỏc trục múng cần được tiến hành từ cỏc mốc chuẩn theo đúng quy định hiện hành. Mốc định vị trục thường làm bằng cỏc cọc đóng, nằm cỏch trục ngoài cựng của múng khụng ớt hơn 10 m. Trong biờn bản bàn giao mốc định vị phải cú sơ đồ bố trớ mốc cựng toạ độ của chỳng cũng như cao độ của cỏc mốc chuẩn dẫn từ lưới cao trỡnh thành phố hoặc quốc gia. Việc định vị từng cọc trong quỏ trỡnh thi cụng phải do cỏc trắc đạc viờn cú kinh nghiệm tiến hành dưới sự giỏm sỏt của kỹ thuật thi cụng cọc phớa Nhà thầu và trong cỏc cụng trỡnh quan trọng phải được Tư vấn giỏm sỏt kiểm tra. Độ chuẩn của lưới trục định vị phải thường xuyờn được kiểm tra, đặc biệt khi cú một mốc bị chuyển dịch thỡ cần được kiểm tra ngay. Độ sai lệch của cỏc trục so với thiết kế khụng được vượt quỏ 1cm trờn 100 m chiều dài tuyến.

    Việc lựa chọn cọc chế tạo sẵn (cọc gỗ, bê tông cốt thép hoặc thép) hay cọc nhồi là căn cứ vào các điều kiện cụ thể chủ yếu sau đây để quyết định:

      • Đặc điểm công trình;
      • Độ lớn của các loại tải trọng;
      • Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn;
      • Yêu cầu của môi trường (rung động và tiếng ồn, đất nước thải);
      • nh hưởng đến công trình lân cận và công trình ngầm;
      • Khả năng thi công của nhà thầu;
      • Tiến độ thi công và thời gian hoàn thành của chủ đầu tư;
      • Khả năng kinh tế của chủ đầu tư;
      • V..v..

    Có thể tham khảo theo kinh nghiệm trình bày ở bảng 7.14.

    Bảng 7.14. Lựa chọn loại cọc

    Loại cọc

    Cọc ép

    Cọc đóng

    Cọc nhồi

    Tình hình

       

    Bê tông

    Thép

     

    Kích thước cọc và tải trọng cho phép

    Đường kính (cm)

    Độ sâu (m)

    Tải trọng cho phép (tấn)

    20-30

    15-20

    20-40

    30-55

    20-40

    50-120

    50-80

    25-150

    100-170

    80-120

    40-60

    150-700

    Phương thức chịu lực của cọc

    Chống mũi

    Mũi + ma sát

    Ma sát

    0

    0

    0

    0

    0

    D

    0

    0

    D

    0

    0

    x

    Độ sâu lớp đất chịu lực

    Đến 10 m

    10-20 m

    20-30 m

    30-60 m

    0

    0

    D

    x

    0

    0

    0

    D

    D

    D

    0

    0

    D

    0

    0

    0

    Lớp đất xen kẹp dày hơn 5 m

    Sét N = 4-10

    N = 10-20

    Cát pha N = 15-30

    N = 30-50

    N > 50

    Cát rời

    Cuội sỏi:

    d < 10 cm

    10-30 cm

    d > 30 cm

    D

    x

    0

    D

    x

    0

     

    x

    x

    x

    0

    x

    0

    D

    x

    0

     

    D

    x

    x

    0

    0

    0

    0

    D

    0

     

    0

    D

    x

    0

    0

    0

    0

    0

    0

     

    0

    D

    D

    Nước ngầm

    Không hạ được mực nước

    Tốc độ > 0,3m/s

     

    0

    0

     

    0

    0

     

    0

    0

     

    0

    x

    nh hưởng đến môi trường

    n và rung động

    Xây dựng trên nước

    Gần công trình lân cận

    Diện tích chật hẹp

    0

    0

    0

    0

    x

    0

    D

    x

    x

    0

    D

    D

    D

    0

    D

    D

    Chú thích:

    0 - Thích hợp trong sử dụng; D - Cần nghiên cứu trước khi sử dụng;

    x - Nói chung là không thích hợp; N - Chỉ số xuyên tiêu chuẩn.

    Cọc bê tông đúc sẵn được dùng khá phổ biến nên được giới thiệu sau đây :

     

    Cọc chế tạo sẵn

    Các công đoạn cần giám sát kỹ đối với cọc chế tạo sẵn (ở đây chủ yếu nói về cọc BTCT) gồm có:

      • Giai đoạn sản xuất cọc (vật liệu và kích thước hình học);
      • Giai đoạn tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển;
      • Chọn búa đóng cọc/hạ cọc;
      • Trình tự đóng/hạ cọc;
      • Tiêu chuẩn dừng đóng/hạ;
      • Chấn động và tiếng ồn;
      • Nghiệm thu công tác đóng/hạ cọc.

    Dưới đây sẽ trình bày ngắn gọn một số yêu cầu chính trong các giai đoạn nói trên.

    1.1. Giai đoạn sản xuất -

      • Trong sản xuất cọc BTCT, cần chú ý:

      • Khống chế đường kính dmax của cốt liệu (dmax = 1:3 đến 1: 2,5 athép);
      • Cốt liệu (cát+sỏi) không có tính xâm thực và phản ứng kiềm silic;
      • Lượng dùng ximăng ³ 300kg/m3, nhưng không vượt quá 500kg/m3;
      • Độ sụt của bê tông 8-18 cm (cố gắng dùng bê tông khô);
      • Dùng phụ gia với liều lượng thích hợp.

    Chú thích :

    1. Lượng dùng xi măng ( theo tiêu chuẩn Mỹ ACI, 543, 1980)

      • Trong môi trường bình thường 335 kg/m3;
      • Trong môi trường nước biển 390 kg/m3;
      • Đổ bê tông dưới nước ( cọc nhồi ) 335 - 446 kg/m3;

    1. Độ sụt của hỗn hợp bê tông ( theo tiêu chuẩn vừa nêu )

    • Đúc tại chỗ ( cọc nhồi ) không có nước : 75 - 100mm;
    • Đúc sẵn : 0 - 75 mm;
    • Đổ bê tông dưới nước : 150 - 200 mm.

    Các kiểm tra cốt liệu và ximăng theo như tiêu chuẩn kết cấu bê tông cốt thép.

    Sai số về trọng lượng các thành phần của hỗn hợp bê tông không vượt quá các giá trị sau đây:

    • Ximăng : ± 2%;
    • Cốt liệu thô : ± 3%;
    • Nước+dung dịch phụ gia : ± 2%;

    Hồ sơ nghiệm thu cho cọc BTCT gồm:

    • Bản vẽ kết cấu cọc;
    • Phiếu kiểm tra vật liệu cọc;
    • Phiếu nghiệm thu cốt thép;
    • Cường độ ép mẫu bê tông;
    • Phương pháp dưỡng hộ;
    • Phiếu kiểm tra kích thước cọc (tham khảo bảng 7.15).

    Chất lượng mặt ngoài cọc phải phù hợp yêu cầu:

      • Mặt cọc bằng phẳng, chắc đặc, độ sâu bị sứt ở góc không quá 10 mm;
      • Độ sâu vết nứt của bê tông do co ngót không quá 20mm, rộng không quá 0,5mm;
      • Tổng diện tích mất mát do lẹm/sứt góc và rỗ tổ ong không được quá 5% tổng diện tích bề mặt cọc và không quá tập trung;
      • Đầu và mũi cọc không được rỗ, ghồ ghề, nứt/sứt.

    Chất lượng cọc trước khi đóng cần kiểm tra gồm có việc xác định độ đồng nhất và cường độ bê tông (siêu âm + súng bật nẩy theo một số tiêu chuẩn hiện hành như 20TCN: 87, TCXD171: 1987, và TCXD 225: 1998, các tiêu chuẩn Bộ Xây dựng mới ban hành như : Quyết định số 25/2004 về sử dụng súng bật nảy), vị trí cốt thép trong cọc (cảm ứng điện từ); kích thước cọc ở đầu và mũi.

    Tỷ lệ % số cọc cần kiểm tra do tư vấn giám sát và thiết kế quyết định trên cơ sở công nghệ chế tạo và trình độ thành thạo nghề của nhà thầu.

     

    Bảng 7.15. Sai lệch cho phép về kích thước của cọc bê tông đúc sẵn

    Loại cọc

    Hạng mục kiểm tra

    Sai số cho phép (mm)

    Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn

    Độ dài cạnh mặt cắt ngang của cọc

    Đường chéo mặt đầu cọc

    Độ dày tầng bảo vệ

    Độ võng của cọc

    Tâm ở mũi cọc

    Độ xiên mặt đầu cọc so với đường tim cọc

    Vị trí lỗ chừa cho tai móc để cẩu cọc

    ± 5

     

    10

    ± 5

    < 1% chiều dài cọc, £ 20

    10

    < 3

     

    5

    Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn, rỗng

    Đường kính

    Độ dày thành lỗ

    Vị trí lỗ tròn ruột cọc so với đường tim cọc

    Đường tim mũi cọc

    Độ xiên của mặt bích ở đầu trên hoặc dưới của đoạn cọc so với đường tim cọc

    Tổng độ xiên của 2 mặt bích của đoạn cọc giữa

    ± 5

    -5

    5

     

    10

    2

     

     

    3

     

     

    Khung cốt thép của cọc

    Khoảng cách giữa các cốt chủ

    Tim mũi cọc

    Khoảng cách giữa các cốt đai dạng vòng hoặc dạng xoắn lò xo

    Lưới thép ở đầu cọc

    Độ nhô của tai móc khỏi mặt cọc

    ± 5

    10

    ± 20


    ± 10

    + 10

     

     

     

    Tiêu chuẩn mới về cọc đóng và cọc ép TCXDVN 286/2003 quy định về sai số với cọc:

    Bảng 1- Độ sai lệch cho phộp về kớch thước cọc

    TT

    Kớch thước cấu tạo

    Độ sai lệch cho phộp

    1

    2

    3

    1

    Chiều dài đoạn cọc, m £ 10

    ± 30 mm

    2

    Kớch thước cạnh (đường kớnh ngoài) tiết diện của cọc đặc (hoặc rỗng giữa)

    + 5 mm

    3

    Chiều dài mũi cọc

    ± 30 mm

    4

    Độ cong của cọc (lồi hoặc lừm)

    10 mm

    5

    Độ vừng của đoạn cọc

    1/100 chiều dài đốt cọc

    6

    Độ lệch mũi cọc khỏi tõm

    10 mm

    7

    Gúc nghiờng của mặt đầu cọc với mặt phẳng thẳng gúc trục cọc:

     
     

    - cọc tiết diện đa giỏc

    nghiờng 1%

     

    - cọc trũn

    nghiờng 0.5%

    8

    Khoảng cỏch từ tõm múc treo đến đầu đoạn cọc

    ± 50 mm

    9

    Độ lệch của múc treo so với trục cọc

    20 mm

    10

    Chiều dày của lớp bờ tụng bảo vệ

    ± 5 mm

    11

    Bước cốt thộp xoắn hoặc cốt thộp đai

    ± 10 mm

    12

    Khoảng cỏch giữa cỏc thanh cốt thộp chủ

    ± 10 mm

    13

    Đường kớnh cọc rỗng

    ± 5 mm

    14

    Chiều dày thành lỗ

    ± 5 mm

    15

    Kớch thước lỗ rỗng so với tim cọc

    ± 5 mm

     

     

    1.2. - Giai đoạn tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển

    Những hư hỏng có thể xẩy ra ở giai đoạn này thường gặp là:

      • Vận chuyển, xếp kho khi cường độ bê tông chưa đạt 70% cường độ thiết kế;
      • Cẩu móc không nhẹ nhàng, vị trí và số lượng các móc thép để cẩu làm không đúng theo thiết kế quy định.

    Để tránh hỏng gẫy cọc, thông thường dùng 2 móc cho cọc dài dưới 20 m và 3 móc cho cọc dài 20 - 30m.

    Tuỳ thuộc vào cách đặt móc cẩu mà nội lực sẽ được tính toán tương ứng theo nguyên tắc sau: Khi số móc trên cọc ít hơn hoặc bằng 3 thì vị trí của móc xác định theo sự cân bằng của mô men âm ,còn nếu số móc lớn hơn 3 thì vị trí của móc xác định theo sự cân bằng phản lực.

    Những kiểm toán nói trên phải được thông hiểu giữa người thiết kế và thi công để tránh nứt hoặc gẫy cọc trước khi đóng. Điều này càng đặc biệt quan trọng khi chúng ta dùng cọc bê tông cốt thép dài trên 30 m hay cọc BTCT ứng suất trước.

     

    1.3. Chọn búa đóng cọc

    Một số nguyên tắc chung trong chọn búa:

    - Bảo đảm cọc xuyên qua tầng đất dày (kể cả tầng cứng xen kẹp) có mũi vào được lớp chịu lực (cọc chống), đạt đến độ sâu thiết kế;

      • ng suất do va đập gây ra trong cọc (ứng suất xung kích) phải nhỏ hơn cường độ của vật liệu cọc, ứng suất kéo do va đập nhỏ hơn cường độ chống kéo của bê tông thông thường, còn trong cọc BTCT ứng suất trước – nhỏ hơn tổng cường độ chống kéo của bê tông và trị ứng suất trước;
      • Khống chế thoả đáng tổng số nhát búa + thời gian đóng (chống mỏi và giảm hiệu quả đóng);
      • Độ xuyên vào đất của một nhát búa không nên quá nhỏ: búa diezen -1¸ 2 mm/nhát và búa hơi 2¸ 3 mm/nhát (đề phòng hỏng búa + máy đóng).

    Căn cứ để chọn búa đóng:

      • Theo trọng lượng cọc (trọng lượng búa > trọng lượng cọc);
      • Theo lực xung kích của búa (lực xung kích > lực chống xuyên);
      • Theo phương trình truyền sóng ứng suất;
      • Theo cách khống chế độ cứng (theo phương trình viphân bậc 3 về truyền sóng ứng suất);
      • Theo phương pháp đồ giải kinh nghiệm để chọn búa thuỷ lực cho thi công cọc ống thép;
      • Theo phương pháp kinh nghiệm so sánh tổng hợp.

    Chi tiết có thể xem trong “Sổ tay công trình móng cọc, Bắc Kinh, 1995”.

     

    Hạ cọc bằng bỳa đóng và bỳa rung

    Tuỳ theo năng lực trang thiết bị hiện cú, điều kiện địa chất cụng trỡnh, quy định của Thiết kế về chiều sõu hạ cọc và độ chối quy định Nhà thầu cú thể lựa chọn thiết bị hạ cọc phự hợp. Nguyờn tắc lựa chọn bỳa như sau:

      1. đủ năng lượng để hạ cọc đến chiều sõu thiết kế với độ chối quy định trong thiết kế, xuyờn qua cỏc lớp đất dày kể cả tầng kẹp cứng;
      2. gõy nờn ứng suất động khụng lớn hơn ứng suất động cho phộp của cọc để hạn chế khả năng gõy nứt cọc;
      3. tổng số nhỏt đập hoặc tổng thời gian hạ cọc liờn tục khụng được vượt quỏ giỏ trị khống chế trong thiết kế để ngăn ngừa hiện tượng cọc bị mỏi;
      4. độ chối của cọc khụng nờn quỏ nhỏ cú thể làm hỏng đầu bỳa.

    Lựa chọn bỳa đóng cọc theo khả năng chịu tải của cọc trong thiết kế và trọng lượng cọc. Năng lượng cần thiết tối thiểu của nhỏt bỳa đập E được xỏc định theo cụng thức:

    E = 1.75 a P (1)

    trong đó: E - Năng lượng đập của bỳa, kGm;

    a - hệ số bằng 25 kG.m/tấn

    P - khả năng chịu tải của cọc, tấn, quy định trong thiết kế.

    Loại bỳa được chọn với năng lượng nhỏt đập Ett phải thoả món điều kiện:

    (2)

    trong đó: k - hệ số quy định trong bảng 2;

    Qn - trọng lượng toàn phần của bỳa, kG;

    q - trọng lượng cọc (gồm cả trọng lượng mũ và đệm đầu cọc), kG

    Đối với bỳa đi-ờ-zen, giỏ trị tớnh toỏn năng lượng đập lấy bằng:

    đối với bỳa ống Ett = 0.9 QH

    đối với bỳa cần Ett = 0.4 QH

    Q - trọng lượng phần đập của bỳa, kG;

    H - chiều cao rơi thực tế phần đập bỳa khi đóng ở giai đoạn cuối, đối với bỳa ống H= 2.8 m; đối với bỳa cần cú trọng lượng phần đập là 1250, 1800 và 2500 kG thỡ H tương ứng là 1.7; 2 và 2.2 m.

    Bảng 2- Hệ số chọn bỳa đóng

    Loại bỳa

    Hệ số k

    Bỳa đi-ờ-zen kiểu ống và song động

    Bỳa đơn động và đi-ờ-zen kiểu cần

    Bỳa treo

    6

    5

    3

     

    Chỳ thớch: Khi hạ cọc bằng phương phỏp xúi nước thỡ cỏc hệ số núi trờn được tăng thờm 1.5.

    Khi cần phải đóng xuyờn qua cỏc lớp đất chặt nờn dựng cỏc bỳa cú năng lượng đập lớn hơn cỏc trị số tớnh toỏn theo cỏc cụng thức (1) và (2), hoặc cú thể dựng biện phỏp khoan dẫn trước khi đóng hoặc biện phỏp xúi nước.

    Khi chọn bỳa đđóng cọc xiờn nờn tăng năng lượng đập tớnh theo cụng thức (1) với hệ số k1 cho trong bảng 3.

     

    Bảng 3- Hệ số chọn bỳa đóng cọc xiờn

    Độ nghiờng của cọc

    Hệ số k1

    5:1

    4:1

    3:1

    2:1

    1:1

    1.1

    1.15

    1.25

    1.4

    1.7

    Loại bỳa rung hạ cọc chọn theo tỷ số K0 / Qt tuỳ thuộc vào điều kiện đất nền và chiều sõu hạ cọc.

    K0 - mụ men lệch tõm, T.cm;

    Qt - trọng lượng toàn phần gồm trọng lượng cọc, bỳa rung và đệm đầu cọc, tấn.

    Giỏ trị của tỷ số này khi dựng bỳa rung với tốc độ quay bỏnh lệch tõm 300¸ 500 vũng/ phỳt khụng được nhỏ hơn trị số cho trong bảng 4.

     

    Bảng 4 -Tỷ số K0 / Qt

    Tớnh chất đất mà

    cọc xuyờn qua

    Phương phỏp hạ

    K0/Qt khi độ sõu hạ cọc

    < 15 m

    >15 m

    Cỏt no nước, bựn, sột dẻo mềm và dẻo chảy

    Cỏt ẩm, đất sột, ỏ sột dẻo mềm, cứng

    Sột cứng, nửa cứng, cỏt, sỏi, sạn

    Khụng xúi nước và lấy đất ra khỏi cọc

    Xúi nước tuần hoàn và lấy đất khỏi lũng cọc ống

    Xúi nước và lấy đất khỏi lũng cọc thấp hơn cả mũi cọc

    0.80

     

    1.10

     

    1.30

    1.0

     

    1.30

     

    1.60

    Chỳ thớch: Khi chọn bỳa rung để hạ cọc ống cú đường kớnh lớn hơn 1.2 m nờn ưu tiờn cho cỏc mỏy cú lỗ thoỏt đđưa đất từ trong lũng cọc ống ra ngoài mà khụng phải thỏo lắp mỏy. Trong trường hợp cần rung hạ cỏc cọc đường kớnh lớn nờn dựng hai bỳa rung ghộp đôi đồng bộ trờn một đế trung chuyển; khi đó cỏc giỏ trị K0 và Qt phải là tổng cỏc chỉ tiờu tương ứng của hai bỳa rung.

    Khi rung hạ cọc trũn rỗng hoặc cọc dạng tấm cần cú cỏc biện phỏp chống khả năng xuất hiện cỏc vết nứt hoặc hư hỏng cọc:

    -để trỏnh sự tăng ỏp suất khụng khớ trong lũng cọc do đậy khớt nờn dựng chụp đầu cọc cú cỏc lỗ hổng cú tổng diện tớch khụng ớt hơn 0.5% diện tớch tiết diện ngang của cọc;

    -để trỏnh sinh ra ỏp lực thuỷ động nguy hiểm của nước trong đất lũng cọc cú thể gõy nứt rạn cọc-ống BTCT phải cú biện phỏp hỳt nước hoặc truyền khụng khớ.

    Để cú thể dự bỏo trước những hư hỏng cú thể xảy ra khi rung hạ cọc- ống nờn dựng thiết bị đo gia tốc, trong trường hợp khụng cú thiết bị thỡ tiến hành quan sỏt mức độ tiờu tỏn cụng suất bỳa ( hoặc điện năng) và biờn độ giao động của cọc. Nếu thấy cụng suất bỳa và biờn độ giao động của cọc tăng, liờn kết bỳa rung và đầu cọc vẫn khớt mà tốc độ hạ cọc lại bị giảm thỡ chứng tỏ mũi cọc đó gặp chướng ngại; khi đó cần dừng mỏy, tỡm cỏch loại bỏ chướng ngại bằng cỏch lấy đất lũng cọc và bơm rửa đáy cọc.

    Khi rung hạ cọc trong cỏt và ỏ cỏt ở giai đoạn cuối thỡ nờn giảm tần số và rung cọc trong khoảng 7¸ 10 phỳt ở độ sõu thiết kế để làm chặt đất trong lũng và xung quanh cọc.

    Khi rung hạ cọc bỡnh thường tức là cỏc thụng số bỳa rung ổn định, cọc khụng gặp chướng ngại thỡ theo sự tăng tiến của chiều sõu, tốc độ hạ cọc, biờn độ giao động và cụng suất mỏy sẽ bị giảm do ma sỏt bờn của cọc tăng dần. Để tăng chiều sõu hạ cọc nờn tăng cụng suất động cơ cho đến cụng suất thiết kế. Khi tốc độ hạ cọc giảm tới 2-5 cm/ phỳt và biờn độ giao động khoảng 5mm thỡ cọc sẽ khú xuống tiếp; cần phải tiến hành xúi nước hoặc lấy đất lũng cọc cựng với việc chạy hết cụng suất động cơ.

    Khi đóng cọc bằng bỳa phải dựng mũ cọc và đệm gỗ phự hợp với tiết diện ngang của cọc. Cỏc khe hở giữa mặt bờn của cọc và thành mũ cọc mỗi bờn khụng nờn vượt quỏ 1 cm.

    Cần phải siết chặt cứng bỳa rung hạ cọc với cọc.

    Khi nối cỏc đoạn cọc trũn rỗng và cọc -ống phải đảm bảo đđồng tõm của chỳng. Khi cần thiết phải dựng bộ gỏ cố định và thiết bị dẫn hướng để tăng độ chớnh xỏc.

    Khi thi cụng cọc ở vựng sụng nước nờn tiến hành khi súng khụng cao hơn cấp 2. Cỏc phương tiện nổi cần được neo giữ chắc chắn.

     

    1.4. Mối nối cọc và mũi cọc

    Mối nối giữa các đoạn cọc chế tạo sẵn (BTCT, gỗ, thép..) có ý nghĩa rất quyết định khi dùng cọc dài. Về phương diện chịu lực, mối nối có thể chịu lực nén và cũng có khả năng xuất hiện lực nhổ, mô men và lực cắt. Khi đóng thì mối nối vừa chịu lực nén vừa chịu lực nhổ.

    Đối với cọc bê tông cốt thép thông thường các liên kết giữa đoạn cọc được thực hiện bằng:

      • Hàn qua mặt bích + thép góc;
      • Hàn qua thép bản phủ kín mặt bích;
      • Liên kết bằng chốt nêm đóng;
      • Liên kết bằng chốt xỏ kiểu âm dương + đổ vữa.

    Đối với cọc BTCT tròn, rỗng có thể liên kết bằng mối nối hàn hoặc nối bằng bulông.

    Tại các nước có nền công nghiệp phát triển cao người ta dùng kiểu mối nối chế tạo cơ khí khá chính xác, rút ngắn việc ngừng chờ lúc hạ cọc và có được cây cọc dài với mối nối chắc chắn làm cho cọc chịu tải với độ tin cậy cao.

    Một số kiểu mối nối vừa nêu có thể tìm thấy trong nhiều tài liệu chuyên khảo, ở đây chỉ nêu một số loại tiêu biểu ( xem hình 7.7 - hình 7.9).

    Về mũi cọc (hình 7.10) tuỳ theo điều kiện địa chất công trình và phương thức chịu lực của cọc mà mũi sẽ có cấu tạo khác nhau. Khi cọc đóng vào nền đất mềm thì có thể dùng đầu cọc bằng phẳng; khi đóng vào lớp đất cứng, vào lớp đá phong hoá bở rời hoặc mũi cọc có thể chống vào lớp đất đá có thế nằm nghiêng, cọc của các cầu lớn, để đảm bảo sức chịu tải cũng như ổn định của cọc phải cấu tạo mũi cọc một cách cẩn thận, đúng tâm để cọc không bị lệch hướng khi đóng/hạ vào trong đất.

    Những chi tiết cấu tạo và thiết kế mối nối và mũi cọc có ý nghĩa kinh tế – kỹ thuật trong công trình móng cọc nói chung và cũng là những điều kiện dễ bị xem thường của ngưòi thiết kế lẫn người thi công.

    Cấu tạo mũ cọc

    Mũ cọc cú vai trũ rất quan trọng trong cụng tỏc thi cụng cọc đóng, vừa đảm bảo cho cọc khụng bị nứt, vỡ, mà cũn giữ cho sabụ của bỳa khụng bị hư hại. Thụng thường cỏc cơ sở sản xuất bỳa đều cung cấp đồng bộ cả giàn bỳa cựng loại mũ cọc tương ứng. Tuy nhiờn, trong điều kiện nước ta chưa chế tạo được dàn bỳa, cú thể thay thế mũ cọc chế sẵn bằng cỏch tự gia cụng bằng hàn. Phụ lục giới thiệu cỏc thành phần cấu tạo chớnh của mũ cọc để cú thể gia cụng được mũ cọc khi cần thiết.

    Khi đóng cọc bằng bỳa hơi đơn động và bỳa đi-ờ-zen kiểu ống nờn dựng mũ cọc dạng chữ H đúc hoặc hàn cú khoang trờn và khoang dưới. Khi đóng cọc bằng bỳa đi-ờ-zen kiểu cần và bỳa hơi song động cú thể dựng mũ cọc dạng chữ U chỉ cú mỡnh khoang dưới( xem hỡnh vẽ).

    Mũ cọc phải cú lỗ tai hoặc vũng treo để ngoắc vào đầu bỳa trong tư thế thẳng đứng bằng cỏp. Khoang trờn thường cú dạng hỡnh trũn sõu 100 ¸ 150 mm cho bỳa hơi và 200¸ 300 mm cho bỳa đi-ờ-zen. Khoang trờn chứa giảm chấn để giảm tải trọng động lờn bỳa cũng như lờn chớnh mũ cọc. Đường kớnh khoang trờn thường rộng hơn đường kớnh sabụ của bỳa khoảng 10 ¸ 15 mm hoặc khụng nhỏ hơn kớch cỡ ngoài của bỳa hơi.

    Giảm chấn trờn thường được làm từ cỏc loại gỗ cứng (sồi, thụng, sến, tỏu, lỏt...) cắt dọc thớ, đặt vuụng gúc chuẩn với trục chớnh. Bề dày của tấm giảm chấn trờn phụ thuộc vào trọng

    lượng phần đập của bỳa; với bỳa đi-ờ-zen kiểu ống cú trọng lượng phần đập là 1250, 1800, 2500, 3500, 5000 kG thỡ chiều dày đệm khụng nhỏ hơn tương ứng là 150, 200, 200, 250, 300 mm; với bỳa hơi khụng nhỏ hơn 250 ¸ 300 mm.

    Nghiờm cấm việc dựng tấm giảm chấn trờn đó bị giập nỏt, cú thể xảy ra nhỏt đập trực tiếp của bỳa vào mũ thộp.

    Kớch cỡ khoang dưới của mũ cọc thường chỉ rộng hơn kớch thước tiết diện coc 1 cm. Chiều sõu khoang dưới khoảng 500 - 600 mm. Tấm giảm chấn dưới cú thể làm từ cỏc vật liệu khỏc nhau( xem bảng 9 phụ lục 8). Bề dày của đệm dưới khi đóng cọc bờ tụng cốt thộp phụ thuộc vào vật liệu đệm, tớnh năng kỹ thuật của bỳa và cọc, đặc điểm đất nền và xỏc định nhờ tớnh toỏn (xem phụ lục C).

    Kích cỡ khoang dưới của mũ cọc thường chỉ rộng hơn kích thước tiết diện coc 1 cm. Chiều sâu khoang dưới khoảng 500 - 600 mm. Tấm giảm chấn dưới có thể làm từ các vật liệu khác nhau( xem bảng 9 trên). Bề dày của đệm dưới khi đóng cọc bê tông cốt thép phụ thuộc vào vật liệu đệm, tính năng kỹ thuật của búa và cọc, đặc điểm đất nền và xác định nhờ tính toán .

    1.5. Trình tự đóng cọc

    Trình tự đóng/hạ cọc trong công nghệ thi công móng cọc cần dựa vào các yếu tố sau đây để quyết định:

    • Điều kiện hiện trường và môi trường;
    • Vị trí và diện tích vùng đóng cọc;
    • Công trình lân cận và tuyến đường ống ngầm;
    • Tính chất đất nền;
    • Kích thước cọc, khoảng cách, vị trí, số lượng, chiều dài cọc;
    • Thiết bị dùng để đóng/hạ cọc;
    • Số lượng đài cọc và yêu cầu sử dụng.

    Việc lựa chọn cách đóng nào cần phải có sự phân tích tỷ mỷ trong từng trường hợp cụ thể theo các yếu tố nêu trên.

    Thông thường, nguyên tắc để xác định trình tự đóng cọc là:

      1. Căn cứ vào mật độ của cọc và điều kiện xung quanh:

      • Chia khu để nghiên cứu trình tự đóng;
      • Chia 2 hướng đối xứng, từ giữa đóng ra;
      • Chia 4 hướng từ giữa đóng ra;
      • Đóng theo 1 hướng.

      1. Căn cứ độ cao thiết kế của móng: Móng sâu hơn - đóng trước, nông hơn - đóng sau;
      2. Căn cứ quy cách cọc: Cọc lớn - đóng trước, cọc nhỏ - đóng sau; cọc dài - đóng trước, cọc ngắn - đóng sau;
      3. Căn cứ tình hình phân bố cọc: Cọc trong nhóm - đóng trước, cọc đơn - đóng sau;
      4. Căn cứ yêu cầu độ chính xác lúc đóng: Độ chính xác thấp - đóng trước, độ chính xác cao - đóng sau.
      5. Hạ cọc bằng phương pháp ép tĩnh

         

        Lựa chọn thiết bị ép cọc cần thoả mãn các yêu cầu sau:

        - công suất của thiết bị không nhỏ hơn 1.4 lần lực ép lớn nhất do thiết kế quy định;

        - lực ép của thiết bị phải đảm bảo tác dụng đúng dọc trục tâm cọc khi ép từ đỉnh cọc và tác dụng đều lên các mặt bên cọc khi ép ôm, không gây ra lực ngang lên cọc;

        - thiết bị phải có chứng chỉ kiểm định thời hiệu về đồng hồ đo áp và các van dầu cùng bảng hiệu chỉnh kích do cơ quan có thẩm quyền cấp;

        - thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành và an toàn lao động khi thi công.

        Lựa chọn hệ phản lực cho công tác ép cọc phụ thuộc vào đặc điểm hiện trường, đặc điểm công trình, đặc điểm địa chất công trình, năng lực của thiết bị ép. Có thể tạo ra hệ phản lực bằng neo xuắn chặt trong lòng đất, hoặc dàn chất tải bằng vật nặng trên mặt đất khi tiến hành ép trước, hoặc đặt sẵn các neo trong móng công trình để dùng trọng lượng công trình làm hệ phản lực trong phương pháp ép sau. Trong mọi trường hợp tổng trọng lượng hệ phản lực không nên nhỏ hơn 1.1 lần lực ép lớn nhất do thiết kế quy định.

        Thời điểm bắt đầu ép cọc khi phải dùng trọng lượng công trình làm phản lực (ép sau) phải được thiết kế quy định phụ thuộc vào kết cấu công trình, tổng tải trọng làm hệ phản lực hiện có và biên bản nghiệm thu phần đài cọc có lỗ chờ cọc và hệ neo chôn sẵn theo các quy định về nghiệm thu kết cấu BTCT hiện hành.

         

        Kiểm tra định vị và thăng bằng của thiết bị ép cọc gồm các khâu:

        - trục  của thiết bị tạo lực phải trùng với tim cọc;

        - mặt phẳng “ công tác” của sàn máy ép phải nằm ngang phẳng ( có thể kiểm ta bằng thuỷ chuẩn ni vô);

        - phương nén của thiết bị tạo lực phải là phương thẳng đứng, vuông góc với sàn “ công tác”;

        - chạy thử máy để kiểm tra ổn định của toàn hệ thống bằng cách gia tải khoảng

        10 ¸ 15% tải trọng thiết kế của cọc.

         

        Đoạn mũi cọc cần được lắp dựng cẩn thận, kiểm tra theo hai phương vuông góc sao cho độ lệch tâm không quá 10 mm. Lực tác dụng lên cọc cần tăng từ từ sao cho tốc độ xuyên không quá 1cm/s. Khi phát hiện cọc bị nghiêng phải dừng ép để căn chỉnh lại.

         

        ép các đoạn cọc tiếp theo gồm các bước sau:

        a)     kiểm tra bề mặt hai đầu đoạn cọc, sửa chữa cho thật phẳng; kiểm tra chi tiết mối nối; lắp dựng đoạn cọc vào vị trí ép sao cho trục tâm đoạn cọc trùng với trục đoạn mũi cọc, độ nghiêng so với phương thẳng đứng không quá 1%;

        b)     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.

        c)      tăng dần lực ép để các đoạn cọc xuyên vào đất với vận tốc không quá 2cm/s;

        d)     không nên dừng mũi cọc trong đất sét dẻo cứng quá lâu( do hàn nối hoặc do thời gian đã cuối ca ép...).

        Khi lực nén bị tăng đột ngột, có thể gặp một trong các hiện tượng sau:

        - mũi cọc xuyên vào lớp đất cứng hơn;

        - mũi cọc gặp dị vật;

        - cọc bị xiên, mũi cọc tì vào gờ nối của cọc bên cạnh.

        Trong các truờng hợp đó cần phải tìm biện pháp xử lý thích hợp, có thể là một trong các cách sau:

        - cọc nghiêng quá quy định, cọc bị vỡ phải nhổ lên ép lại hoặc ép bổ sung cọc mới (do thiết kế chỉ định)

        - khi gặp dị vật, vỉa cát chặt hoặc sét cứng có thể dùng cách khoan dẫn hoặc xói nước như đóng cọc;

        Trong trường hợp không đạt hai điều kiện trên, Nhà thầu phải báo cho Thiết kế để có biện pháp xử lý.

        1.6. Tiêu chuẩn dừng đóng cọc

        Xác định tiêu chuẩn dừng đóng cọc theo yêu cầu thiết kế là vấn đề quan trọng vì nó có ý nghĩa rất lớn về kinh tế và kỹ thuật. Hai dấu hiệu để khống chế dừng đóng là: theo độ sâu mũi cọc quy định trong thiết kế và theo độ xuyên cuối cùng của cọc vào đất (có khi còn gọi là theo độ chối). Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hai dấu hiệu nói trên và có khi mâu thuẫn nhau.

        Tiêu chuẩn khống chế việc dừng đóng cọc nên quy định như sau:

          1. Nếu mũi cọc đặt vào tầng đất thông thường thì độ sâu thiết kế làm tiêu chuẩn chính còn độ xuyên thì dùng để tham khảo;
          2. Nếu mũi cọc đặt vào lớp đất cát từ chặt vừa trở lên thì lấy độ xuyên sâu làm tiêu chuẩn chính còn độ sâu cọc - tham khảo;
          3. Khi độ xuyên đã đạt yêu cầu nhưng cọc chưa đạt đến độ sâu thiết kế thì nên đóng tiếp 3 đợt, mỗi đợt 10 nhát với độ xuyên của 10 nhát này không được lớn hơn độ xuyên quy định của thiết kế;
          4. Khi cần thiết dùng cách đóng thử để xác định độ xuyên khống chế.

        Tham khảo kinh nghiệm của Trung Quốc ở bảng 7.16.

         

        Bảng 7.16. Kiến nghị về tiêu chuẩn khống chế dừng đóng cọc (kinh nghiệm Trung Quốc)

         

        Lo¹i cäc

        Cäc BTCT rçng

        Cäc BTCT ®Æc

        KÝch th­íc cäc (cm)

        Mòi kÝn

        Mòi hë

        Mòi kÝn

        Mòi hë

        40x40

        45x45

        50x50

        50x50

        §Êt ë mòi cäc (trÞ sè N)

        §Êt c¸t (30-50)

        §Êt sÐt cøng

        (20-25)

        §Êt c¸t (30-50)

        §Êt sÐt cøng

        (20-25)

        §Êt sÐt cøng

        (20-25)

        §Êt c¸t (30-50)

        Lo¹i bóa

        §iªzen

        20-25 cÊp

        30-40 cÊp

        30 cÊp

        30-35 cÊp

        35-45 cÊp

        40-45 cÊp

        H¬i

        4-7 T

        7-10 T

        7 T

        7-10 T

        10 T

        10 T

        TrÞ sè khèng chÕ tæng sè nh¸t ®ãng

        £ 2000 -2500

        £ 1500 -2000

        Sè nh¸t ®ãng khèng chÕ  ë 5 m cuèi cïng

        £ 700 -800

        £ 500 -600

        TrÞ sè ®é xuyªn

        cuèi cïng

        §iezen

        2 - 3mm/nh¸t

        2 - 3mm/nh¸t

        H¬i

        3 - 4mm/nh¸t

        3 - 4mm/nh¸t

         

        Cọc được công nhận là ép xong khi thoả mãn đồng thời hai điều kiện sau đây:

        a)  chiều dài cọc đã ép vào đất nền trong khoảng Lmin  £  Lc  £  Lmax,

        trong đó: Lmin , Lmax là chiều dài ngắn nhất và dài nhất của cọc được thiết kế dự báo theo tình hình biến động của nền đất trong khu vực, m;

             Lc là chiều dài cọc đã hạ vào trong đất so với cốt thiết kế;

        a)     lực ép trước khi dừng trong khoảng (Pep) min  £  (Pep)KT  £  (Pep)max

        trong đó : (Pep) min  là lực ép nhỏ nhất do thiết kế quy định;

                        (Pep)max là lực ép lớn nhất do thiết kế quy định;

                        (Pep)KT là lực ép tại thời điểm kết thúc ép cọc, trị số này được duy trì với vận tốc xuyên không quá 1cm/s trên chiều sâu không ít hơn ba lần đường kính ( hoặc cạnh) cọc.

        Việc ghi chép lực ép theo nhật ký ép cọc nên tiến hành cho từng m chiều dài cọc cho tới khi đạt tới (Pep) min, bắt đầu từ độ sâu này nên ghi cho từng 20 cm cho tới khi kết thúc, hoặc theo yêu cầu cụ thể của Tư vấn, Thiết kế.

        Đối với cọc ép sau, công tác nghiệm thu đài cọc và khoá đầu cọc tiến hành theo tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu công tác bê tông và bê tông cốt thép hiện hành.

        1.7. Cọc và mặt nền bị đẩy trồi.

        Việc mặt đất bị nâng lên cũng như bị chuyển vị ngang khi hạ cọc có khoảng cách giữa chúng quá gần hoặc bố trí qúa dày là nguy cơ thường xảy ra trong thi công. Điều đó sẽ gây ra những hư hỏng cho cọc như là bị nứt hoặc gãy do lực kéo và do áp lực ngang của đất lên cọc quá lớn; mũi cọc không tiếp xúc tốt với lớp chịu lực do bị nâng lên khi hạ những cọc sau đó ở gần nó nên sức chịu tải không đáp ứng với thiết kế và độ lún công trình sẽ lớn. Hiện tượng nói trên trở nên nghiêm trọng hơn khi hạ cọc có mật độ dày trong đất yếu no nước vì loại đất này không có khả năng bị ép chặt.

        Độ nâng cao mặt đất và chuyển vị ngang trong đất sét no nước chẳng những có quan hệ với khoảng cách giữa các cọc, đường kính và độ dài của cọc mà còn có quan hệ đến mật độ bố trí cọc. Theo kết quả theo dõi và thống kê trong thi công cho thấy nếu Ws < 5% thì độ nguy hiểm về chất lượng cọc bé, với Ws tính bằng công thức :

        Ws =

        Trong đó :

        f - diện tích tiết diện ngang (m2) của cọc đơn;

        S f - tổng diện tích tiết diện ngang của các cọc đơn;

        F - diện tích hiện trường (m2) bao bằng hàng cọc ngoài cùng;

        WS - mật độ diện tích cọc được hạ vào đất.

        Nếu dùng mật độ thể tích cọc được hạ vào đất Wv để biểu thị, khi Wv < 0,6 thì ít có nguy hiểm về chất lượng cọc với Wv tính bằng công thức :

        Wv =

        Trong đó :

        Vi - thể tích của phần cọc đã hạ vào đất của cọc đơn;

        S Vi - tổng thể tích của phần đã hạ vào đất của các cọc;

        F - như trên.

        Khi mật độ bố trí cọc có Ws > 5%, Wv > 0,6 thì khả năng gãy cọc tương đối nhiều.

        Cách xử lý khi gặp hiện tượng nói trên là phải thực hiện việc kiểm tra đo đạc cẩn thận, cần thiết phải bố trí lại cọc, đóng cọc qua lỗ khoan mồi để giảm thể tích bị đẩy trồi, thực hiện trình tự đóng cọc hợp lí và phải đóng vỗ lại những cọc chưa bị gãy, chỉ bị nâng lên cho đến độ sâu thiết kế yêu cầu.

        Quá trình đóng lại này có thể tới khi cọc đạt được độ chối như cũ hoặc theo độ cao đầu cọc. Việc đóng lại cọc chỉ nên được bắt đầu khi quá trình đóng cọc đã vượt ra ngoài phạm vi ảnh hưởng để nó không gây ra hiện tượng trồi nào nữa cho những cọc đã đóng.

        Vấn đề này cũng xuất hiện ở lớp cát mịn chặt bão hoà nước và lớp phù sa vô cơ, khi quá trình hạ cọc ngừng lại, áp lực nước lỗ rỗng âm sẽ biến mất do đó làm giảm độ bền cắt theo thời gian nên làm giảm sức chịu tải của cọc theo thời gian và gọi là hiện tượng chùng. Vỗ nhẹ lên các cọc đã đóng cũng phải tiến hành trong các điều kiện đất như vậy. Nếu sau khi vỗ lại mà phát hiện thấy sức kháng cũ đã giảm thì những cọc này cần phải đóng thêm cho đến khi đạt được sức kháng danh định.

        1.8. Chấn động và tiếng ồn.

        Vấn đề ảnh hưởng của chấn động cũng như tiếng ồn (xem hình 7.11a) đối với công trình và con người do thi công đóng cọc gây ra cần phải được xem xét vì nó có thể dẫn đến những hậu quả đáng tiếc, nhất là khi thi công đóng cọc gần công trình đã xây hoặc gần khu dân cư.

        Tiêu chuẩn để khống chế dao động và tiếng ồn do chấn động gây ra đối với người và công trình có thể tham khảo:

        • Tiêu chuẩn Liên Xô (cũ): Nr. 1304 – 75 hay CH 2.2.4/2.1.8.562-96;
        • Tiêu chuẩn CHLB Đức: DIN 4150 – 1986;
        • Tiêu chuẩn Thuỵ Sĩ : SN 640312 – 1978;
        • Tiêu chuẩn Anh : BS 5228, Part 4 - 1992a (bảng 7.17).
        • Tiêu chuẩn Việt nam TCVN 5949-1998 (bảng 7.18).

        Về độ ồn thường khống chế 70 – 75 dB đối với khu ở và 70 – 85 dB đối với khu thương mại; Khi ồn quá giới hạn trên phải tìm cách giảm ồn. Cách phòng chống ảnh hưởng chấn động và ồn:

          • Xác định khoảng cách an toàn khi đóng (hình 7.11b);
          • Chọn cách đóng (trọng lượng + độ cao rơi búa), loại búa hợp lý;
          • Khoan dẫn, đóng vỗ, ép;
          • Làm hào cách chấn;
          • Đặt vật liệu tường tiêu âm, giảm thanh, đệm lót đầu mũ cọc;
          • V..v..

        Bảng 7.17. nh hưởng của dao động đối với các đối tượng khác nhau

        (theo tiêu chuẩn Anh BS 5228 Part 4 1992a)

        Ví dụ

        Đối tượng quan tâm

        Thông số đo và phạm vi độ nhạy

        Chuyển vị (mm)

        Vận tốc (mm/s)

        Gia tốc (g)

        Phương tiện thí nghiệm

        Thiết bị và vận hành

        (0,25-1) x10-3

        (0,1Hz-30Hz)

         

        (0,1-5) x10-3

        (30Hz-200Hz)

        Cơ sở vi điện tử

        Thiết bị và vận hành

         

        (6-400) x10-3

        (3Hz-100Hz)

        (0,5-8) x10-3

        (5Hz-200Hz)

        Máy móc chính xác

        Thiết bị và vận hành

        (0,1-1) x10-3

           

         

        Máy tính

         

        Thiết bị và vận hành

         

        (3-250) x10-3

         

        0,1-0,25 sai số trung phương (SSTP)

        (tối đa 300Hz)

        Vi xử lý

        Thiết bị và vận hành

           

        0,1-1

         

        Bệnh viện và nơi cư trú

         

         

        Con người

         

        0,15-15 (hướng đứng)

        (8Hz-80Hz)

        0,4-40 (hướng ngang)

        (2Hz-80Hz)

        0,5-50 (SSTP hướng đứng)

        (4Hz-8Hz)

         

        Văn phòng

         

        Con người

         

        0,5-20 (hướng đứng)

        (8Hz-80Hz)

        1-50 (hướng ngang)

        (2Hz-80Hz)

         

         

         

        Xưởng máy

         

         

        Con người

         

        1-20 (hướng đứng)

        (8Hz-80Hz)

        3,2-52 (hướng ngang)

        (2Hz-80Hz)

        (4-650)x10-3 (SSTP hướng đứng)

        (4Hz-8Hz)

        Khu dân cư hoặc thương mại

         

        Công trình

         

         

        1-50

         

        ng dẫn khí hoặc nước

        Dịch vụ ngầm dưới đất

        (10-400) x10-3

        1-50

         

         

        Bảng 7.18. Giới hạn tối đa cho phép tiếng ồn khu vực công cộng và dân cư

        (tính theo mức âm tương đương dBA TCVN 5949-1998)

        Khu vực

        Thời gian

        từ 6h-18h

        từ 18h-22h

        từ 22h-6h

        1. Khu vực cần đặc biệt yên tĩnh: bệnh viện, thư viện, nhà điều dưỡng, nhà trẻ, trường học, nhà thờ, chùa chiền.
        2. Khu dân cư, khách sạn, nhà nghỉ, cơ quan hành chính.
        3. Khu dân cư xen kẽ trong khu vực thương mại, dịch vụ, sản xuất

         

        50

         

        60

         

        75

         

        45

         

        55

         

        70

         

        40

         

        50

         

        50

        Trong quá trình hạ cọc cần ghi chép nhật ký theo mẫu in sẵn .

        Đóng 5¸20 cọc đầu tiên ở các điểm khác nhau trên khu vực xây dựng phải tiến hành cẩn thận có ghi chép số nhát búa cho từng mét chiều sâu và lấy độ chối cho loạt búa cuối cùng. Nhà thầu nên dùng thí nghiệm phân tích sóng ứng suất trong cọc( PDA) để kiểm tra việc lựa chọn búa và khả năng đóng của búa trong các điều kiện đã xác định( đất nền, búa, cọc...)

         Vào cuối quá trình đóng cọc khi độ chối gần đạt tới trị số thiết kế thì việc đóng cọc bằng búa đơn động phải tiến hành từng nhát dể theo dõi độ chối cho mỗi nhát; khi đóng bằng búa hơi song động cần phải đo độ lún của cọc, tần số đập của búa và áp lực hơi cho từng phút; khi dùng búa di-ê-zen thì độ chối được xác định từ trị trung bình của loạt 10 nhát sau cùng.

        Cọc không đạt độ chối thiết kế thì cần phải đóng bù để kiểm tra sau khi được “ nghỉ” theo quy định. Trong truờng hợp độ chối khi đóng kiểm tra vẫn lớn hơn độ chối thiết kế thì Tư vấn và Thiết kế nên cho tiến hành thử tĩnh cọc và hiệu chỉnh lại một phần hoặc toàn bộ thiết kế móng cọc.

        Trong giai đoạn đầu khi đóng cọc bằng búa đơn động nên ghi số nhát búa và độ cao rơi búa trung bình để cọc đi được 1m; khi dùng búa hơi thì ghi áp lực hơi trung bình và thời gian để cọc đi được 1m và tần số nhát đập trong một phút. Độ chối phải đo với độ chính xác tới 1mm.

        Độ chối kiểm tra được đo cho 3 loạt búa cuối cùng. Đối với búa đơn và búa đi-ê-zen thì một loạt là 10 nhát; đối với búa hơi thì một loạt là số nhát búa trong thời gian 2 phút; đối với búa rung 1 loạt  cũng là thời gian búa làm việc trong 2 phút.

        Thời gian “nghỉ” của cọc trước khi đóng kiểm tra phụ thuộc vào tính chất các lớp đất xung quanh và dưới mũi cọc nhưng không nhỏ hơn:

        a)     3 ngày khi đóng qua đất cát;

        b)     6 ngày khi đóng qua đất sét.

        Trong trường hợp khi thi công thay đổi các thông số của búa hoặc cọc đã được chỉ dẫn trong thiết kế       thì độ chối dư, e, lúc đóng hoặc đóng kiểm tra phải thoả mãn điều kiện:

                                                                        (3)

        Nếu độ chối dư ,e, nhỏ hơn 0.2 cm( với điều kiện là búa dùng để đóng phù hợp với yêu cầu ở điều 4.1), thì độ chối toàn phần( bằng tổng độ chối đàn hồi và độ chối dư) phải thoả mãn điều kiện:

                                               (4)

                    Trong các công thức trên:

        e - độ chối dư, cm, bằng độ lún của cọc do một nhát búa đóng và 1 phút làm việc của búa rung;

        c - độ chối đàn hồi( chuyển vị đàn hồi của đất và cọc), cm, được xác định bằng dụng cụ đo độ chối;

        n - hệ số tra theo bảng 5, T/ m2;

                                        Bảng 5- Hệ số n

        Loại cọc

        Hệ số n (T/m2)

        Cọc BTCT có mũ

        Cọc thép có mũ

        150

                              500

        F - diện tích theo chu vi ngoài của cọc đặc hoặc rỗng( không phụ thuộc vào cọc có hay không có mũi nhọn), m2;

        Ett - năng lượng tính toán của nhát đập, tấn.cm, lấy theo điều 2.1 cho búa đi-ê-zen, búa treo và búa đơn động lấy bằng QH, khi dùng búa hơi song động lấy theo lý lịch máy, đối với búa rung lấy theo năng lượng nhát đập quy đổi, cho trong bảng 6;           

         

        Bảng 6 - Năng lượng quy đổi

         

        Lực cưỡng bức

                (tấn)

        10

        20

        30

        40

        50

        60

        70

        80

        Năng lượng nhát

        đập  quy đổi(T.cm)

        450

        900

        1300

        1750

        2200

        2650

        3100

        3500

        Q - trọng lượng phần đập của búa, T;

        H - chiều cao rơi thực tế phần đập của búa, cm;

        k - hệ số an toàn về đất, lấy k= 1.4 trong công thức(3) và k= 1.25 trong công thức (4); còn trong xây dựng cầu khi số lượng cọc trong trụ lớn hơn 20 thì k = 1.4, từ 11¸ 20 cọc thì k = 1.6, từ 6 ¸ 10 cọc thì k = 1.65, từ 1¸ 5 cọc thì k = 1.75;

        P - khả năng chịu tải của cọc theo thiết kế, T;                                          

        M - hệ số lấy bằng 1 cho búa đóng và theo bảng 7 cho búa rung;

        QT - trọng lượng toàn phần của búa hoặc búa rung, T;

        e - hệ số phục hồi va đập, lấy e2 = 0.2 khi đóng cọc BTCT và cọc thép có dùng mũ cọc đệm gỗ, còn khi dùng búa rung thì e2 = 0;

        q - trọng lượng cọc và mũ cọc, T;

        q1 - trọng lượng cọc đệm, tấn; khi dùng búa rung q1 = 0;

        h - chiều cao cho búa đi-ê-zen h = 50cm, các loại khác h = 0;

        W - diện tích mặt bên của cọc, m2;

        n0 và ns - các hệ số chuyển đổi từ sức kháng động của đất sang sức kháng tĩnh, ns = 0.25 giây.m/ tấn; n0 = 0.0025 giây.m/ tấn;

        g - gia tốc trọng trường( g = 9.81m/ gy2)                           

        Khi tính theo công thức động Hilley rút gọn thì độ chối có thể kiểm tra theo công thức:

                                                                         (4a)

        e - độ chối của cọc( tính trung bình cho 20 cm cuối cùng), m;

        ef - hiệu suất cơ học của búa đóng cọc; một số giá trị được kiến nghị như sau:

        - búa rơi tự do điều khiển tự động, ef = 0.8

                    - búa đi-ê-zen, ef = 0.8

                    - búa rơi tự do nâng bằng cáp tời, ef = 0.4

                    - búa hơi đơn động, ef = 0.6;

                                   

        Bảng 7: Hệ số M

        Loại đất dưới mũi cọc

        Hệ số M

        Sỏi sạn có lẫn cát

        Cát: - hạt trung và thô

                - hạt nhỏ chặt vừa

                - cát bụi chặt vừa

        Á cát dẻo, á sét và sét cứng

        Á sét và sét -  nửa cứng

        Á sét và sét -  dẻo cứng

        1.3

        1.2

        1.1

        1.0

        0.9

        0.8

        0.7

                                Chú thích: Khi cát chặt giá trị hệ số M được tăng thêm 60%

        H - chiều cao rơi búa, m;

        Wr - trọng lượng của búa đóng, T;

         

         

        Qu - khả năng mang tải cực hạn của cọc, thông thường lấy với hệ số an toàn Fs ³ 3

        Lp - chiều dài cọc, m;

        F - diện tích tiết diện cọc, m2

        Ee - mô đun đàn hồi của vật liệu cọc, T/ m2.

        Nếu trong thiết kế móng cọc ống có quy định tìm biên độ giao động khi sắp dừng rung cọc thì biên độ dao động các cọc - ống đường kính ngoài đến 2m, với tốc độ hạ cọc từ 2 đến 20 cm trong 1 phút được tính theo công thức:

         

                                                                             (5)

                   trong đó:      

        A - biên độ lấy bằng 1 /2 độ lắc toàn phần của giao động ở những phút cuối trước lúc dừng rung, cm;

        Nn - công suất hữu hiệu toàn phần ở giai đoạn cuối, KW;

        Nx - công suất vận hành không tải, đối với búa rung tần số thấp, lấy bằng 25% công suất thuyết minh của động cơ điện, KW;

        nv - tốc độ quay của bộ lệch trong búa rung, vòng / phút;

        P - khả năng chịu tải của cọc - ống, T;

        l - hệ số phụ thuộc vào tỷ số giữa sức kháng động và sức kháng tĩnh của đất, cho trong bảng 8 và bảng 9;

        Qv - trọng lượng của hệ thống rung, bằng tổng trọng lượng của búa rung và chụp đầu cọc.

                                      Bảng 8- Hệ số l cho cát

        Tên đất

        Hệ số l cho đất cát

        Thô

        Vừa

        Nhỏ

        Cát no nước

        Cát ẩm

        4.5

        3.5

        5.0

        4.0

        6.0

        5.0

                                      Bảng 9: Hệ số l cho sét

        Tên đất

        Hệ số l cho đất sét khi độ sệt

        IL > 0.75

        0.5<IL £ 0.75

        0.25<IL £ 0.5

        Á sét, á cát

        Sét

        4.0

        3.0

        3.0

        2.2

        2.5

        2.0

        Khi có nhiều lớp đất thì l xác định theo công thức:

         

         

                                                                                                           (6)      

                    trong đó:         li - hệ số của lớp thứ i;

                                             hi - chiều dày của lớp thứ i, m.

        Khi rung hạ cọc tròn và cọc- ống, không tựa vào đá và nửa đá, để đảm bảo khả năng mang tải của cọc, P, cần rung hạ đoạn cuối sao cho biên độ dao động  thực tế A không vượt quá biên độ tính toán Att theo vế phải của công thức (5). Nếu A > Att chứng tỏ sức kháng của đất chưa đạt yêu cầu, cần phải tiếp tục rung hạ cho tới khi thoả mãn công thức nêu trên thì mới đảm bảo khả năng mang tải của cọc.

        Giá trị của nv nếu không có thiết bị đo thì lấy theo thông số trong lý lịch búa rung.

        Có thể dùng các loại máy trắc đạc để đo biên độ dao động, hoặc dùng các thiết bị tự ghi. Trong trường hợp không có thiết bị đo thì có thể dùng cách vẽ đường ngang thật nhanh lên giấy kẻ ô đã dán sẵn vào thân cọc, sẽ thu được đường cong dao động. Nối các đỉnh trên và đỉnh dưới thành đường gấp khúc, đo chiều cao lớn nhất với độ chính xác tới 0.1 cm  ta thu được độ lắc của dao động chính bằng 2 lần biên độ dao động cần tìm.

        Trị số của các hệ số l trong các bảng 7 và 8 nên chuẩn xác lại theo kết quả nén tĩnh cọc thử. Sau khi rung hạ cọc và nén tĩnh cho ta khả năng chịu tải của cọc P thì hệ số l cho điều kiện đất nền thực tế được tính theo công thức:

         

                                                                (7)      

         

        Các thông số của quá trình rung lấy như phần trên.

        Chỉ cho phép dùng xói nước để hạ cọc ở những nơi cách xa nhà và công trình hiện có trên 20 m.Để giảm áp suất, lưu lượng nước và công suất máy bơm, cần phải kết hợp xói nước với đóng hoặc ép cọc bằng đầu búa. Khi cần xói nước trong cát và á cát ở độ sâu hơn 20m phải kèm theo bơm khí nén khoảng 2 ¸ 3 m3 / phút vào vùng xói nước.

        Đối với cọc và cọc ống có đường kính nhỏ hơn 1m thì cho phép dùng một ống xói đặt giữa tiết diện. Đối với các cọc ống đường kính lớn hơn 1m thì nên đặt các ống xói theo chu vi cọc ống cách nhau 1¸ 1.5 m.

        Khi hạ cọc đến mét cuối cùng thì ngưng việc xói nước, tiếp tục đóng hoặc rung hạ cọc cho đến khi đạt độ chối thiết kế để đảm bảo khả năng chịu tải của cọc.

        Nên áp dụng biện pháp xói nước khi hạ cọc trong đất cát.

        Các ống xói nước phải có đầu phun hình nón. Để đạt được hiệu quả xói lớn nhất thì đường kính đầu phun nên chiếm khoảng 0.4 ¸ 0.45 đưòng kính trong của ống xói. Khi cần tăng tốc độ hạ cọc thì ngoài đầu phun chính tâm còn làm thêm các lỗ phun nghiêng 300 đến 400 so với phương đứng ở xung quanh ống xói. Đường kính các lỗ này từ 6 mm đến 10 mm. áp lực nước cần thiết, lưu lượng nước tuỳ theo đường kính, chiều sâu cọc và loại đất có thể tham khảo trong bảng 10.

         

        Bảng 10- ¸p lùc n­íc ®Ó x¶

         

        Lo¹i ®Êt

         

        ChiÒu s©u

             (m)

        Cét ¸p t¹i

        vßi phun

        (T/m2)

        §­êng kÝnh trong(mm)/ l­u l­îng (lÝt/phót) cho c¸c ®­êng kÝnh,cm

        30- 50

        50- 70

        Bïn,¸ c¸t ch¶y

         

         

        C¸t mÞn, bôi, ch¶y, bïn dÎo ch¶y, dÎo mÒm

         

        SÐt vµ ¸ sÐt

         

        C¸t h¹t trung, th«

        vµ lÉn sái

         

        ¸ c¸t dÎo

         

        ¸ sÐt vµ sÐt dÎo cøng

         

         

        5 - 15

         

         

        15 - 25

         

         

        25 - 35

         

        5 - 15

         

         

        15 - 25

         

         

        25- 35

         

        4 - 8

         

         

        8 - 10

         

         

        10 - 15

         

        6 - 10

         

         

        10 - 15

         

         

        8             - 20

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

        Chú thích: Khi đóng bù các cọc dài, để tận dụng công suất búa thì sau khi ngưng xói nước chính tâm, nên xói tiếp thêm phía ngoài phần trên của cọc. Có thể dùng hai ống xói đường kính trong từ 50mm đến 68mm.

CÔNG TY CỔ PHẦN TƯ VẤN THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG THẠCH BÀN

Thiết kế & Phát triển bởi ICT Group