Bài giảng Thi công cơ bản và an toàn lao động - Chương VII: Thi công cọc và cừ - Đặng Xuân Trường

© 2017 BY Đặng Xuân Trường 198 CHƯƠNG VII: THI CÔNG CỌC VÀ CỪ A. CÁC LOẠI CỌC VÀ CỪ I. Cọc dùng gia cố nền đất 1. Cọc tre: Được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước ( cọc tre có thể làm việc tốt trong khoảng 50 – 60 năm hay lâu hơn, nếu trong môi trường ẩm ướt và ngược lại sẽ nhanh chóng mục nát, nếu trong môi trường đất khô ướt thất thường). © 2017 BY Đặng Xuân Trường 199 Đặc điểm và yêu cầu của cọc tre  Tre làm cọc phải là tre già (trên 2 năm tuổi)  Tre phải thẳng và tươi (không cong vênh quá 1cm / 1m chiều dài)  Tre làm cọc nên dùng tre đặc, nếu sử dụng tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống tre từ 10 – 15mm (khoảng trống trong ruột tre càng nhỏ càng tốt).  Chiều dài mỗi cọc tre từ 2 – 3m và có đường kính từ 60mm trở lên  Đầu trên của cọc tre cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre 50mm, đầu dưới được vót nhọn trong phạm vi 200mm và cách mắt 200mm. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 200 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 201 2. Cọc gỗ: Phạm vi áp dụng  Được sử dụng chủ yếu trong gia cố nền móng những công trình có tải trọng truyền xuống không lớn lắm hoặc trong các công trình phụ tạm  Được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 202 Đặc điểm, yêu cầu của cọc gỗ  Gỗ làm cọc phải là gỗ tốt, còn tươi, nhóm gỗ càng cao càng tốt  Cây gỗ làm cọc phải thẳng, độ cong cho phép là dưới 1% chiều dài và không quá 12mm  Đường kính cọc từ 18 – 30cm, độ chênh không quá 10mm/1m, chiều dài cọc phụ thuộc vào thiết kế (khoảng từ 4 – 12m)  Khi chế tạo cọc cần làm dài hơn thiết kế 0,5m để đề phòng trong quá trình đóng, đầu cọc bị dập nát và phải cắt bỏ sau khi đóng xong © 2017 BY Đặng Xuân Trường 203  Khi yêu cầu cọc dài có thể nối các đoạn cọc  Mũi cọc được vót nhọn thành hình chóp tam giác hay tứ giác, có khi vót tròn, có độ dài đoạn vót từ 1,5 – 2 lần đường kính cọc  Nếu cọc phải đóng qua các lớp đất rắn hoặc lẫn nhiều sỏi cuội, rễ cây thì mũi cọc cần được bảo vệ bằng mũ thép gắn vào mặt vát bằng đinh  Để tránh nứt vỡ đầu cọc khi đóng, ta lồng một vòng đai làm bằng thép tấm hoặc tấm thép đệm hình tròn trên đầu cọc. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 204 Hình : Cọc gỗ (a) Cọc gỗ thường (b) Cọc gỗ có bịt sắt © 2017 BY Đặng Xuân Trường 205 3. Cột xi măng đất:  Được phát triển từ các ứng dụng của cột vôi đất từ những năm 1960 ở Thụy Điển và ở Liên xô cũ. Nhật bản là nước phát triển phương pháp này đầu tiên trên thế giới.  Để tạo cột đất xi măng người ta dùng thiết bị khoan đĩa xoắn vào trong đất với độ sâu tương ứng với chiều dài của cột và xoay ngược chiều để rút lên.  Vật liệu gia cố được bơm qua ống dẫn trong cần khoan vào lòng đất. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 206  Tác dụng hóa lý giữa vật liệu gia cố và đất xảy ra, quá trình rắn chắc của đất phát triển theo thời gian và tạo thành các cột có sức chịu tải xác định.  Cột đất xi măng có tiết diện tròn, đường kính thường là 60cm, độ dài có thể đến 25m.  Cột đất xi măng thích hợp để gia cố nền đường, móng các bồn chứa, các công trình dân dụng có tải trọng không lớn, các nhà từ 3 – 5 tầng ở các vùng đất yếu. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 207 4. Giếng cát thoát nước thẳng đứng:  Giếng cát được thi công thành lưới ô vuông hoặc lưới ô tam giác đều có đường kính ≤ 30cm  Giếng cát có tác dụng là cho nước thoát ra ngoài theo phương thẳng đứng.  Giếng cát được tạo ra bằng phương pháp đổ cát xuống các lỗ đã được tạo ra trong đất bằng phương pháp đóng ống chống, bằng máy khoan hay tia nước phun áp lực cao. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 208 5. Cọc cát:  Cọc cát được sử dụng để gia cố nền cho những công trình ở nơi đất yếu và mực nước ngầm cao.  Cát vàng được đưa vào trong lòng đất bằng phương pháp rung hoặc được đầm nện trong các lỗ khoan trước.  Cọc cát có tiết diện tròn, đường kính thường là 40, 50cm.  Độ sâu cọc cát thường từ 10m trở xuống. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 209 II. Các loại cọc của móng cọc 1.Cọc ống thép:  Đường kính của ống từ 16 – 60cm, thành ống dày 6 – 14mm.  Mũi cọc được làm nhọn và hàn kín để dễ đóng và không cho đất vào bên trong ống.  Sau khi đóng xong thì đổ bê tông vào trong ống để làm tăng khả năng sử dụng của cọc. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 210 Ưu điểm:  Trọng lượng tương đối nhỏ  Bền và cứng, ít hư hỏng khi vận chuyển và khi đóng  Sức chịu tải lớn (250 – 300 tấn) Khuyết điểm: Giá thành cao Điều kiện sử dụng: Dùng trong xây dựng trụ cầu, loại nhỏ được dùng trong xây dựng công trình dân dụng ở những khu vực chật hẹp, được hạ xuống bằng máy ép thủy lực. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 211 2. Cọc vít:  Cọc là một ống rỗng bằng kim loại phần đầu dưới có cánh thép và xoắn ốc.  Khả năng chịu tải của cọc vít rất lớn (bằng 10 – 15 lần các loại cọc khác có cùng độ dài và đường kính).  Cọc vít sử dụng ở những công trình quan trọng ở khu vực có gió bão lớn và gió xoáy.  Hiện nay, người ta chế tạo những loại cọc vít lớn, sức chịu tải đến 1000T, ống cọc được lấp kín bằng bê tông. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 212 Các loại cọc vít © 2017 BY Đặng Xuân Trường 213 Đầu vít của cọc ống thép 1000T © 2017 BY Đặng Xuân Trường 214 3. Cọc bê tông cốt thép đúc sẵn:  Cọc BTCT đúc sẵn thường có tiết diện hình vuông, kích thước tiết diện là: 200x200, 250x250, 300x300, 350x350, 400x400, 450x450.  Chiều dài của mỗi đoạn cọc từ 6 – 11m, cọc của các công trình cảng dài tới 25m hay hơn nữa, cọc BTCT rất nặng, đến 10 tấn.  Chiều dài và tiết diện của cọc bị giới hạn bởi công suất các thiết bị , phương tiện vận chuyển và đóng cọc.  Ngoài ra, chiều dài và tiết diện của cọc còn có sự tương quan với nhau. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 215 Chiều dài cọc (m) Tiết diện cọc (cm) Mác bê tông (Kg/cm2) Dưới 5m 20x20 170 6 - 9 25x25 170 10 – 12 30x30 170-200 13 – 16 35x35 200-250 17 – 20 40x40 250-300 Trên 25 45x45 300-350 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 216  Cọc BTCT đúc sẵn thường được hạ vào đất bằng phương pháp đóng hoặc ép.  Cọc dùng để ép tối đa là 350x350, chiều dài mỗi đoạn từ 2-8m.  Giải pháp ép cọc được áp dụng khi xây dựng công trình trong đô thị, trong các khu dân cư, đất nền yếu, công trình dưới 10 tầng. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 217 4. Cọc bê tông cốt thép ứng suất trước:  Hiện tượng nứt nẻ nhỏ thường hay xuất hiện khi vận chuyển và đóng cọc BTCT.  Nước có thể thấm qua các các khe hở đó vào thân cọc làm gỉ cốt thép và phá hoại bê tông.  Cọc BTCT ứng suất trước nhằm hạn chế các hiện tượng đó do bê tông được nén trước, không chịu ứng suất kéo. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 218 5. Cọc nhồi bê tông cốt thép:  Cọc nhồi BTCT có tiết diện tròn, đường kính 600, 800, 1000, 1200, 1500, 1800 3000.  Chiều dài cọc có thể đến 70m  Cọc được thi công bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ.  Sức chịu tải lớn có thể lên đến hàng ngàn tấn.  Cọc được sử dụng cho móng nhà nhiều tầng, móng trụ cầu  Cọc nhồi BTCT được thi công trong các điều kiện thủy văn và địa chất phức tạp khác nhau. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 219 6. Cọc Barette:  Cọc Barette là cọc BTCT được thi công bằng phương pháp đổ bê tông tại chỗ.  Cọc có tiết diện chữ nhật, cạnh ngắn từ 0,4m đến 1m, cạnh dài từ 2 – 6m, chiều sâu có thể đến 60m.  Cọc barette có thể thi công theo tiết diện bất kì, sức chịu tải của cọc rất lớn, được sử dụng trong các nhà nhiều tầng có chiều cao và tải trọng lớn.  Cọc barette còn được nối với nhau tạo thành bức tường liên tục có khả năng cách nước, được dùng là tường công trình ngầm, tường chắn rất hiệu quả. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 220 Các loại cọc barette © 2017 BY Đặng Xuân Trường 221 III. Một số loại ván cừ 1.Ván cừ thép:  Hàng cừ thép có thể tạo thành một tấm tường chống thấm bền và chắc bảo vệ hố móng.  Tường cừ thép ngăn được nước thấm qua là do khi nước luồn qua cá khe móc nối díc dắc sẽ để lại những hạt đất nhỏ và sau đó sẽ bịt kín và không cho nước chảy qua nữa. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 222 Các loại móc nối của ván cừ thép Các loại ván cừ thép (a) Ván phẳng, (b) ván cừ khum, (c) ván cừ lác - sen © 2017 BY Đặng Xuân Trường 223 2. Ván cừ bê tông cốt thép:  Ván cừ BTCT thường là ván cừ BTCT dự ứng lực  Ván cừ BTCT có ưu điểm hơn ván cừ thép là không bị ăn mòn, tuy nhiên nó có một số nhược điểm là:  Chiều dài hạn chế, không có khả năng nối dài  Tính chịu uốn và chống va đập thấp  Khả năng sử dụng lại hầu như không có  Chống thấm khó khăn, vận chuyển phức tạp  Điểu kiện thi công nghiêm ngặt. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 224 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 225  Tường cừ BTCT chỉ sử dụng hiệu quả cho các công trình cảng, kè ven bờ, các đường đào sâu hoặc đắp cao từ 3-4m.  Tường BTCT có thể tích chiếm chỗ lớn (độ dày lớn) nên dễ gây biến dạng cho các công trình xung quanh, không thích hợp cho các công trình xây chen. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 226 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 227 B. THIẾT BỊ THI CÔNG CỌC VÀ CỪ I. Búa đóng cọc Diesel Búa diesel kiểu ống dẫn : Piston là vật nặng rơi trong ống dẫn hướng (xilanh) để tạo ra lực đóng cọc. Nguyên lý hoạt động : Giai đoạn 1: Khởi động búa Dùng móc kéo piston lên cao, không khí nạp vào xi lanh qua lỗ, rãnh sẽ điều khiển bơm bơm dầu vào lõm với áp suất khoảng 1,5 đến 2 kG/cm2. Khi móc va chạm vào cò thì móc trượt khỏi piston, piston rơi tự do. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 228 Giai đoạn 2 : Piston rơi và nén không khí Piston rơi xuống đóng kín lỗ thoát nạp khí thì không khí trong xilanh bắt đầu được nén, áp suất và nhiệt độ tăng, vào cuối hành trình, áp suất khoảng 30 kG/cm2, nhiệt độ khoảng 600C. Khi phần lồi trên piston va đập vào phần lõm trên đế búa thì truyền lực đóng cọc, đồng thời làm cho dầu văng tung toé thành những hạt nhỏ. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 229 Giai đoạn 3 : Hỗn hợp nhiên liệu cháy và giãn nở sinh công Dầu diesel ở trạng thái những hạt nhỏ hoà trộn với không khí ở nhiệt độ và áp suất cao sẽ tự bốc cháy, áp suất và nhiệt độ trong xilanh tăng nhanh. Một phần áp lực khí cháy sẽ đẩy piston lên cao, phần còn lại tác dụng lên đế búa và truyền xuống cọc. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 230 Giai đoạn 4 : thải khí cháy, nạp khí mới, điều khiển bơm dầu Khi piston văng lên đi qua lỗ thoát nạp khí thì khí cháy thoát nhanh ra ngoài, piston tiếp tục đi lên theo quán tính lại hút không khí vào xilanh, rãnh trên piston lại điều khiển bơm bơm dầu vào lõm. Vận tốc piston giảm dần đến không rồi rơi xuống tiếp tục một chu kỳ khác. Muốn cho búa dừng thì giật dây điều khiển cho bơm dầu ngừng hoạt động. Với nguyên lý hoạt động như trên, trong một chu kỳ có hai thành phần lực tác dụng lên cọc : lực động do piston va đập vào đế búa và lực do hỗn hợp khí cháy giãn nở sinh công. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 231 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 232 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 233 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 234 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 235 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 236 II. Búa rung Nguyên lý hoạt động:  Nguyên lý chìm cọc khi đóng bằng búa rung lợi dụng lực gây rung do trục lệch tâm hay đĩa lệch tâm sinh ra để truyền vào cọc.  Búa rung đặt trên đỉnh cọc và truyền lực rung động cho cọc, cọc dao động sẽ làm giảm lực ma sát giữa cọc và nền. Phân loại: Có 3 loại búa rung: búa rung nối cứng, búa rung nối mềm và búa rung – va đập (búa va rung). © 2017 BY Đặng Xuân Trường 237 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 238 Ưu điểm:  Búa rung có kích thước đầu búa nhỏ gọn, tính cơ động cao, dễ điều khiển, làm việc tin cậy. Đóng cọc bằng búa rung ít gặp hiện tượng chối giả, cọc không bị vỡ như khi dùng búa va đập.  Có thể dùng búa rung để nhổ cọc.  Khi đóng cọc có thể không dùng giá dẫn hướng đầu búa. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 239 Nhược điểm:  Lực rung động làm giảm tuổi thọ của động cơ và gây ảnh hưởng xấu đến các công trình lân cận. Để giảm lực rung động truyền ra các công trình lân cận, có thể đào đường hào để ngăn cách.  Thay vì dùng giá dẫn hướng thì búa rung phải dùng cần trục tự hành để nâng hạ búa khi đóng cọc; phải sử dụng các thiết bị phát lực như máy phát điện, máy bơm thuỷ lực. Máy phát điện cung cấp năng lượng điện cho đầu búa hoạt động, máy bơm thuỷ lực cung cấp dầu thuỷ lực có áp suất cao cho bộ phận xilanh kẹp cọc dưới đầu búa. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 240 Phạm vi sử dụng:  Búa rung thường dùng để đóng cọc có tiết diện nhỏ vào nền đất ít có độ dẻo dính.  Các loại cọc thường được đóng bằng búa rung như: Cọc ván thép, cọc ống thép, cọc thép hình, cọc bêtông cốt thép tiết diện nhỏ (100x100 đến 300x300).  Búa rung nhổ cọc rất hiệu quả nên được dùng để đóng và nhổ ống vách khi thi công cọc khoan nhồi; đóng và nhổ dùi dẫn bấc thấm hay ống dẫn cát để xử lý nền đất yếu. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 241 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 242 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 243 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 244 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 245 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 246 III. Búa đóng cọc thủy lực 1. Búa hơi đơn động:  Là búa hơi chỉ dùng áp lực của khí nén hay hơi nước nâng búa lên độ cao đóng cọc, sau đó xả nhanh khí ra từ xi – lanh cho búa rơi xuống và hạ cọc.  Búa là xi – lanh nặng từ 1 – 9 tấn được treo trên giá nhờ tời cáp. Độ cao nâng búa từ 0,7m – 1,6m.  Loại này có ưu điểm là đơn giản, trọng lượng hiệu dung đóng cọc cao, độ nâng thấp, có thể không cần giá búa. Tuy nhiên lại tốn thiết bị trung gian như nồi hơi, máy nén, ống dẫn © 2017 BY Đặng Xuân Trường 247 1. Xi lanh - búa 2. Đầu búa (cán pittong) 3. Khe không chế độ cao nâng búa 4. Pittong 5. Van điều khối khí. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 248 2. Búa hơi song động:  Là búa hơi khi nâng và hạ búa đều dùng áp lực của hơi nước hay khí nén.  Búa có thể dùng để đóng cọc đường kính lớn tới 50cm hoặc có thể nhổ cọc nếu lắp bộ kẹp vào đầu búa.  Búa song động cũng có công dụng như búa đơn động nhưng cọc được đóng có đường kính lớn hơn.  Búa có ưu điểm là hạ cọc nhanh, có thể đóng từ 200 – 500 nhát1 phút, ít phá đầu cọc, có thể tăng giảm lực đóng cọc, có thể nhổ cọc. Tuy nhiên máy có nhược điểm là trọng lượng hữu ích của búa nhỏ (25%), thiết bị trung gian công kềnh. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 249 1. Xi lanh 2. Pittong - búa 3. Đầu búa – Cán pittong 4. Mũ cọc 5. Cọc 6. Khe nạp – thải khí trên 7. Khe nạp - thải khí dưới 8. Lớp đệm © 2017 BY Đặng Xuân Trường 250 IV. Máy khoan cọc nhồi © 2017 BY Đặng Xuân Trường 251 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 252 1. Máy khoan xoắn ruột gà  Dùng để khoan sâu đến hàng trăm mét với đường kính lỗ đến 2m xuống đất và đá cứng.  Khi khoan dùng xi – lanh điều chỉnh vá ấn định hướng đường tâm lỗ khoan, cho mũi khoan ruột gà quay tồi thả cáp hạ mũi khoan xuống dần. Tới độ sâu cần thiết thì cuộn cáp nâng dần ruột gà lên. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 253 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 254 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 255 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 256 2. Máy khoan ống vách kiểu dao động  Loại ống vách có mũi khoan hình ống, có thể nối dài bởi nhiều đoạn. Hai bên thành ống được gắn với các đầu pittong của hai xi lanh dao động. Khoảng dao động là khoang ¼ góc vuông.  Có một xi lanh ấn để hạ ống cắt dần dần.  Máy khoan ống vách khoan sâu đến 75m phù hợp nền đất phức tạp.  Đường kính lỗ khoan đến 2m. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 257 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 258 3. Máy khoan kiểu quay tròn  Loại này mũi khoan hay còn được gọi là đầu cắt được truyền động từ bộ dẫn động cơ khí hay động cơ thủy lực.  Đầu cắt sẽ quay tròn 360 độ liên tục nên tốc độ quay nhanh. Quay liên tục nên răng cắt đỡ mòn.  Máy có cơ cấu cũng giống như máy khoan ruột gà, riêng mũi khoan ở dạng ống xoay, chân ống có răng và rãnh cắt.  Điển hình nhất là máy khoan RDM của Đức với lực nén từ 1900 – 3700kN và momen quay từ 1800 – 4200kNm. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 259 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 260 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 261 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 262 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 263 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 264 4. Máy khoan tường vách  Dùng để khoan tường vách dạng rãnh, được khoan đào bằng gàu ngoạm với lực kẹp rất lớn.  Bề dày tường vách có thể khoan từ 400 – 1500mm.  Loại này thường dùng trong các trường hợp không sử dụng cọc làm nền móng để tránh choán chỗ. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 265 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 266 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 267 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 268 Ñaøo coïc barette baèng gaøu töï ñoäng hydrofraise (coù gia cöôøng vaùch baèng bentonite) © 2017 BY Đặng Xuân Trường 269 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 270 V. THIẾT BỊ ÉP CỌC 1. Thiết bị ép tải:  Máy ép tải đang được sử dụng ở Việt Nam có sức ép từ 60 đến 200 tấn.  Máy có thể ép cọc cách công trình cũ 60cm.  Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực, khung dẫn hướng và đối trọng. + Bệ máy được sản xuất từ thép hình chữ I, U. + Khung dẫn được sản xuất từ thép hình và có cấu tạo ống lồng: Phần bên ngoài cố định, phần trong di động lên xuống trong quá trình ép cọc. + Đối trọng là các khối bê tông cốt thép. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 271 MẶT BẰNG MÁY ÉP CỌC 1. Bệ máy; 2. Cơ cấu di chuyển dọc bệ máy; 3. Bu lông liên kết; 4. Ống lồng trong dẫn hướng cọc; 5. Vị trí xếp đối trọng; 6. Khối BTCT đối trọng; 7. Ống ngoài; 8. Cọc © 2017 BY Đặng Xuân Trường 272 SƠ ĐỒ MÁY ÉP CỌC 1. Cọc ép; 2. Khung dẫn di động; 3. Khung dẫn cố định; 4. Kích thủy lực; 5. Đối trọng; 6. Ồng dẫn dầu; 7. Bệ máy; 8. Cần trục © 2017 BY Đặng Xuân Trường 273 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 274 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 275 2. Thiết bị ép neo:  Máy ép neo đang được sử dụng ở Việt Nam có sức ép từ 20 đến 40 tấn.  Máy có thể ép cọc cách công trình cũ 20cm.  Máy ép cọc gồm các bộ phận: Bệ máy, kích thủy lực, khung dẫn hướng và neo đất.  Máy ép cọc loại này thích hợp cho những công trình loại nhỏ, những công trình xây chen có mặt bằng hẹp, xử lý lún nứt cho các công trình cũ hoặc ép cọc cho các công trình thi công theo phương pháp ép sau.  Máy nhỏ gọn, đơn giản, dễ thi công. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 276 MÁY ÉP NEO 1. Bệ máy; 2. Khung dẫn hướng; 3. Máy thủy lực; 4. Gỗ kê; 5. Neo đất; 6. Cọc bê tông cốt thép © 2017 BY Đặng Xuân Trường 277 C. KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC VÀ CỪ I. Các quá trình thi công đóng cọc BTCT 1. Chọn búa đóng cọc: a. Xác định năng lượng xung kích của búa bằng công thức: Trong đó:  E: Năng lượng xung kích của búa (được cho trong tính năng kỹ thuật của búa.  v: Tốc độ rơi của búa (m/g)  g: Gia tốc trọng trường (m/g2)  Q: Trọng lượng phần chày của búa (kg) © 2017 BY Đặng Xuân Trường 278 b. Chọn búa đóng cọc theo năng lượng nhát búa bằng công thức: E ≥ 0,025P Trong đó:  E: Năng lượng xung kích của búa (được cho trong tính năng kỹ thuật của búa.  P: Tải trọng cho phép của cọc (kg) © 2017 BY Đặng Xuân Trường 279 Kiểm tra lại bằng công thức: Trong đó:  K: Hệ số chỉ sự thích dụng của búa  Q: Trọng lượng tổng cộng của búa  q: Trọng lượng của cọc (kg) © 2017 BY Đặng Xuân Trường 280 Hệ số K phải nằm trong bảng trị số sau:  Nếu K nhỏ hơn các giá trị trên là búa không đủ nặng, hiệu quả đóng sẽ kém.  Nếu K lớn hơn là búa quá nặng so với cọc Loại búa Loại cọc Gỗ Thép BTCT Búa song động và Diesel kiểu ống 5 5.5 6 Búa đơn động và Diesel kiểu cọc 3,5 4 5 Búa treo 2 2,5 3 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 281 2. Vận chuyển cọc:  Khi cẩu cọc, trong thân cọc sẽ sinh ra momen uốn.  Hai điểm cầu cọc phải đặt đúng vị trí như hình dưới đây: © 2017 BY Đặng Xuân Trường 282  Vận chuyển cọc đi xa bằng: Đường bộ, đường thủy  Vận chuyển cọc từ bãi tập kết đến vị trí đóng cọc bằng xe goòng © 2017 BY Đặng Xuân Trường 283 3. Lắp cọc vào giá búa: © 2017 BY Đặng Xuân Trường 284 4. Chuẩn bị trước khi đóng cọc:  Lập biện pháp thi công  Dọn dẹp và san phẳng mặt bằng thi công  Vạch tim ở các mặt bên của cọc để kiểm tra độ thẳng đứng khi đóng cọc (kết hợp với máy kinh vĩ)  Vạch suốt chiều dài của cọc (5-10cm) để theo dõi tốc độ đóng và chiều sâu đóng cọc. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 285 5. Kỹ thuật đóng cọc:  Đóng theo sơ đồ khóm  Đóng theo sơ đồ ruộng  Theo hình dưới đây: © 2017 BY Đặng Xuân Trường 286 II. Các quá trình thi công ép cọc BTCT 1. Khái niệm:  Cọc ép xâm nhập vào nước ta từ năm 1981  Sử dụng phổ biến từ năm 1986 đến nay  Các loại cọc hiện nay từ 14x14 – 40x40 (cm)  Sức chịu tải lên đến 80 tấn  Dùng cho các công trình dưới 10 tầng trên nền đất yếu © 2017 BY Đặng Xuân Trường 287 2. Thi công cọc thử và nén tĩnh:  Nhằm xác định sức chịu tải của cọc trong điều kiện địa chất cụ thể trước khi ép đại trà  Số lượng cọc ép thử bằng 1% tổng số cọc và không nhỏ hơn 2 cọc trên 1 công trình.  Vị trí ép thử do thiết kế quy định  Sau khi ép xong phải nén tĩnh cho cọc  Kết quả nén tĩnh để điều chỉnh thiết kế móng cho công trình. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 288 3. Các giải pháp ép cọc:  Có hai giải pháp là ép trước và ép sau  Ép trước là giải pháp ép cọc xong mới tiến hành làm đài móng.  Ép sau là giải pháp ép cọc sau khi đã thi công được vài tầng nhà qua các lỗ chờ hình côn trong móng. Sau khi ép xong thi công mối nối giữa cọc và đài bằng thi công có phụ gia trương nở. Chiều dài cọc dùng để ép sau thường từ 2 – 2,5m. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 289 4. Các chỉ tiêu kỹ thuật của thiết bị ép cọc:  Lý lịch máy, có kiềm định kỹ thuật  Lưu lượng dầu của máy bơm (l/ph)  Áp lực bơm dầu lớn nhất (kg/cm2)  Hành trình pít tông của kích (cm2)  Diện tích đáy pít tông của kích (cm2)  Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực dầu và van chịu áp. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 290 5. Chuẩn bị trước khi ép cọc:  Định hình trước sự phát triển của lực ép theo chiều sâu.  Nghiên cứu kỹ thiết kế thi công và các quy định về thi công ép cọc.  Tập kết về vị trí các cọc đủ tiêu chuẩn chất lượng.  Định vị đài cọc và tim cọc một cách chính xác.  Đối với cọc ép sau thì thời điểm ép phải theo quy định của thiết kế.  Chuẩn bị máy ép có sức ép bằng 2 – 2,5 lần sức chịu tải thiết kế của cọc. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 291 6. Kỹ thuật thi công ép cọc:  Lắp đặt thiết bị vào vị trí ép an toàn  Độ nghiêng bệ máy không quá 0,5%  Chạy thử máy để kiểm tra tính ổn định của thiết bị  Khi ép đoạn mũi cọc, ở những giây đầu tiên tốc độ xuyên không lớn hơn 1cm/giây.  Khi ép đoạn mũi cọc cách mặt đất 50cm thì ngừng lại để nối cọc.  Đoạn thứ 2 phải được chỉnh trùng với đường trục kích và đường trục cọc.  Độ nghiêng đoạn thứ hai không quá 1%. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 292  Gia tải lên cọc 1 lực tiếp xúc tạo áp khoảng 3 – 4kg/cm2 rồi tiến hành hàn nối.  Ban đầu vẫn ép theo tốc độ 1cm/giây, sau khi cọc chuyển động đều thì ép 2cm/giây  Cọc được công nhận là ép xong khi thỏa mãn các y/c:  Đạt chiều sâu sấp xỉ chiều sâu thiết kế  Lực ép cọc bằng 1,5 – 2 lần sức chịu tải của cọc  Cọc được ngàm vào lớp đất tốt chịu lực 1 đoạn bằng 3-5 lần đường kính cọc (kể từ lúc áp lực kích tăng mạnh) © 2017 BY Đặng Xuân Trường 293 7. Ghi lực ép theo chiều sâu:  Ghi chỉ số nén đầu tiên khi cọc cắm sâu vào đất từ 30 – 50cm  Sau khi cọc ép xuống 1m ghi lại lực ép tại thời điểm đó cũng như khi lực ép thay đổi đột ngột  Đến giai đoạn cuối cùng là khi lực ép đạt giá trị 0,8 giá trị ép giới hạn tối thiểu. Bắt đầu từ giai đoạn này ghi giá trị lực ép với từng đoạn xuyên 20cm cho đến khi ép xong. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 294 III. Thi công cọc nhồi 1. Công tác chuẩn bị:  Chuẩn bị diện tích hiện trường đủ để lắp đặt thiết bị  Xử lý, gia cố nền đường và mặt bằng thi công  Chuẩn bị dung dịch bentonite và máy móc thiết bị  Từ mặt bằng định vị, xác định thứ tự thi công các cọc sao cho khoảng cách hai cọc thi công liên tiếp phải lớn hơn 3 lần đường kính cọc. © 2017 BY Đặng Xuân Trường 295 2. Các quá trình thi công:  Hạ ống vách, ống bao  Công tác khoan tạo lỗ  Giữ thành hố đào bằng dung dịch bentonite  Xử lý cặn lắng đáy hố khoan  Hạ lồng thép (đã được chế tạo sẵn)  Lắp ống đổ bê tông  Đổ bê tông và rút ống vách © 2017 BY Đặng Xuân Trường 296 © 2017 BY Đặng Xuân Trường 297 Các quá trình thi công cọc khoan nhồi © 2017 BY Đặng Xuân Trường 298 IV. Thi công cọc Barette  Quá trình thực hiện tương tự thi công cọc khoan nhồi  Làm tường dẫn có chiều sâu từ 1 – 1,5m  Đào đất bằng gàu ngoạm thủy lực (hay dây cáp) trong dung dịch để tạo đường hào theo thiết kế.  Thiết kế lồng cốt thép: Cốt chủ theo phương thẳng đứng, khoảng cách giữa các thanh thường không nhỏ hơn 170mm.  Hạ lồng cốt thép  Đổ bê tông : Mác không lớn hơn 300, độ lớn tối đa của cốt liệu là 50mm, độ sụt từ 18 – 20cm © 2017 BY Đặng Xuân Trường 299 Tường dẫn © 2017 BY Đặng Xuân Trường 300 Hình: Sơ đồ khung thép tường chịu lực trong đất: 1.Thép chủ 2.Tai định vị 3.Chi tiết chôn sẵn để tạo hốc để liên kết với đáy hoặc tường ngang 4.Thép đai © 2017 BY Đặng Xuân Trường 301 Hình: Ván khuông đầu tường và giăng cách nước 1. Tấm tường đã đổ bê tông; 2. Phần chưa đổ bê tông 3. Đoạn Cốp pha đầu tường; 4. Gioăng cách nước © 2017 BY Đặng Xuân Trường 302 Hình: Thi công tường barette © 2017 BY Đặng Xuân Trường 303 For Your Attention