Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Đổ bê tông dưới nước

9/28/2013 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Website:  Bộmôn Cầu và Công trình ngầm Website:  THIẾT KẾ VÀ XÂY DỰNG  MỐ TRỤ CẦU TS. NGUYỄN NGỌC TUYỂN Website môn học:  Hà Nội, 8‐2013 429 5.4. Đổ bê tông dưới nước • Các trường hợp cần áp dụng đổ bê tông dưới nước: – Bê tông bịt đáy hốmóng • Hút nước trong hốmóng hoặc vòng vây không cạn (do nước ngầm, nước mặt, cát chảy hoặc trồi) – Đổ bê tông ruột cọc ống (bê tông nhồi) – Đổ bê tông cọc khoan nhồi bằng ống rút thẳng đứng – Đổ bê tông bịt đáy giếng chìm – Đổ bê tông các bộ phận nằm sâu dưới nước 9/28/2013 2 430 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Một số vấn đề chính khi đổ bê tông dưới nước: – Xi măng có xu hướng bị rửa trôi – Các thành phần hạt nhỏ bị phân tách khỏi thành phần hạt thô và khó khống chế – Không đầm được bê tông, dễ tạo lỗ rỗng trong bê tông – Chất lượng bê tông khó kiểm soát và kiểm tra – Khi xảy ra sự cố như tắc ống đổ, sập vách thì rất khó khắc phục 431 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Một số yêu cầu khi đổ bê tông dưới nước: – Với vật liệu: • Xi măng phải dùng loại tốt hàm lượng cao • Bê tông phải có độ linh động tốt (độ sụt cao) • Cốt liệu nhỏ để có thể chèn vào các khe giữa các cốt thép – Với nền đất: • Nền đất đá trước khi đổ phải sạch sẽ, bằng phẳng • Nếu là nền đá, các chỗ có mô đá phải cho thợ lặn bạt phẳng, các chỗ lõm trên nền đá phải san lấp đá dăm cho bằng phẳng – Với thiết bị: • Khuôn đổ bê tông dưới nước phải đảm bảo chất lượng cao hơn nhưng cấu tạo yêu cầu đơn giản hơn khi đổ khô. 9/28/2013 3 432 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Kiểm tra độ sụt của bê tông. 433 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Các phương pháp đổ bê tông dưới nước: – Phương pháp thủ công; – Phương pháp mở đáy; – Phương pháp ống rút thẳng đứng; – Phương pháp vữa dâng. 9/28/2013 4 434 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) 5.4.1. Phương pháp thủ công – Thợ lặn sẽ đổ bê tông tươi đựng trong các bao tải hoặc túi plythene, đường kính 0.5m, dài khoảng 1.2m ; đáy thắt dây thừng và buộc nút thòng lọng để dễ dàng tháo mẻ bê tông vào vị trí cần đổ ở dưới nước. – Phương pháp này chậm, vất vả và chất lượng không cao, chỉ phù hợp với những khối lượng bê tông cần đổ dưới nước không lớn ví dụ như để bịt các khe hở ở chân vòng vây. 435 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) 5.4.2. Phương pháp mở đáy – Dùng một loại thùng đặc biệt, chứa đầy bê tông tươi. – Sử dụng cẩu hạ thùng xuống nước tới đáy hốmóng sau đó kích hoạt cơ cấu mở đáy thùng để giải phóng bê tông. – Cần phải kiểm tra để đảm bảo chắc chắn nắp đáy thùng đã được mở hết trước khi thùng được kéo lên khỏi mặt nước. – Lưu ý không được để tình trạng bê tông rơi trong nước 9/28/2013 5 436 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • 5.4.3. Phương pháp ống rút thẳng đứng – Ống rút thẳng đứng còn được gọi là ống Tremie. – Đây là phương pháp cơ bản nhất để thi công bê tông dưới nước vì bảo đảm chất lượng, cho năng suất cao và hầu như cơ giới hóa được toàn bộ các công việc. – Nguyên tắc của phương pháp ống rút thẳng đứng như sau: • Bê tông tươi được đổ vào miệng phễu ở đầu ống và được chảy trong ống dẫn một cách liên tục (không đứt đoạn) xuống đáy hố móng ngập nước ở dưới.  • Ống chỉ được di chuyển thẳng đứng và miệng đáy ống luôn ngập trong khối bê tông vừa đổ từ 0.8 đến 1.5m 437 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Ống rút thẳng đứng còn được gọi là ống Tremie. Để ngăn đợt bê tông đầu tiên tiếp xúc với nước, cần dùng nút xốp hoặc quả cầu xốp treo dưới đáy phễu.  9/28/2013 6 438 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Bố trí nhiều ống đổ bê tông đối với hốmóng rộng. • Khoảng cách các ống đổ: – Không quá lớn để bê tông có thể chảy kín – Lấy bằng 2‐3 lần chiều dày lớp bê tông định đổ hBT – Thường lấy khoảng 2.5 đến 5m. hBT 439 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Bố trí ống đổ bê tông (theo quy trình cũ): – Nếu hốmóng rộng, số lượng ống đổ phải xác định dựa vào các điều kiện sau: 1. Bán kính tác dụng của ống ≤ 6m 2. Vùng tác dụng của các ống đứng cách nhau phải phủ chườm lên nhau từ 10‐20% bán kính tác dụng. 3. Bán kính tác dụng tính toán của ống R trong đó: • k = chỉ số đảm bảo độ lưu động của vữa bê tông không nhỏ hơn 0.7 đến 0.8 giờ;  • l = tốc độ đổ bê tông (m/giờ) không nhỏ hơn 0.3 (m/giờ). 6R k l   9/28/2013 7 440 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Yêu cầu cấu tạo ống Tremie – Để ngăn nước chảy vào đợt bê tông đầu tiên cần phải:  • Bố trí quả cầu bằng xốp ở đáy phễu, hoặc • Bịt kín đầu ống bằng nắp thép, nút gỗ, cao su ... – Ngoài ra, các đoạn ống phải được liên kết khít với nhau và có gioăng cao su. 441 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Bịt đầu ống Tremie 9/28/2013 8 442 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Để đổ vữa bê tông vào lỗ cột ống và lỗ giếng khoan cần phải sử dụng ống đổ bê tông đường kính 300mm. 443 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Để đổ hỗn hợp bê tông vào hốmóng và giếng chìm cần sử dụng ống đổ bê tông có đường kính φ = 200‐300mm, phụ thuộc vào cường độ đổ bê tông.  Có thể tham khảo số liệu sau: • Khi cường độ đổ bê tông là 11m3/h thì φ = 200mm; • Khi cường độ đổ bê tông là 17m3/h thì φ = 250mm; • Khi cường độ đổ bê tông là 25m3/h thì φ = 300mm. – Bề dày của thành ống đổ bê tông phải từ 4‐5mm, còn khi đổ bê tông kiểu rung thì bề dày này phải từ 6‐10mm; – Ống phải đủ nặng để không bị đẩy nổi khi chưa có bê tông. 9/28/2013 9 444 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Các vấn đề cần lưu ý khi dùng ống Tremie – Khống chế cao độ đáy ống • Theo dõi khối lượng bê tông đổ xuống • Dùng quả dọi kiểm tra cao độmặt bê tông • Vạch thước trên ống để xác định cao độ đáy ống • Kỹ thuật lái cẩu cần có kinh nghiệm – Tránh/giảm tắc ống • Rút ống lên xuống trong quá trình đổ (trong phạm vi cho phép) • Không dùng búa gõ ống vì có thể gây móp ống • Không được di chuyển ống theo phương ngang – Ống phải có giá đỡ chắc chắn, tránh bị rơi 445 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) 5.4.4. Phương pháp vữa dâng – Nguyên lý: • Cốt liệu lớn (sỏi đá) được đổ trước vào hốmóng • Vữa xi măng cát được phun qua các ống dẫn vào lấp đầy khe giữa các cốt liệu lớn. – Có thể áp dụng khá hiệu quả để làm bê tông bịt đáy hốmóng – Phương pháp này có ưu điểm là khối lượng vật liệu qua máy trộn chỉ vào khoảng 1/3 thể tích bê tông cần đổ dưới nước =>  giảm được thiết bị trộn; giảm được kích thước giàn giáo (hoặc hệ thống nổi) => rất có ý nghĩa kinh tế. – Vữa được trộn như thông thường nhưng có thể cho thêm phụ gia như bụi tro để tăng hoạt tính hoặc phụ gia giảm thời gian đông kết của bê tông. 9/28/2013 10 446 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Trình tự thi công phương pháp vữa dâng 1. Bố trí các ống vách có lỗ đục cách đều nhau trong hốmóng (có thể là ống thép hoặc ống nhựa PVC). 2. Đổ cốt liệu thô, cỡ hạt tối thiểu 12.5mm (tốt nhất là 25mm)  vào hốmóng bằng thùng hoặc ben. 3. Hạmiệng ống phun vữa, luồn vào các ống vách đục lỗ cho tới khi đầu ống trạm đáy 4. Bơm vữa gồm hỗn hợp xi măng – cát cho dâng lên dần lấp kín các khe rỗng của khối đá dăm đồng thời dồn nước lên trên. 5. Nâng ống phun vữa từ từ cho đến khi cả khối cốt liệu thô được lấp đầy vữa. 447 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) • Lưu ý khi thi công phương pháp vữa dâng – Sử dụng phương pháp vữa dâng ở những nơi có dòng chảy phải thận trọng vì có nguy cơ vữa xi măng bị rửa trôi nhất là khi trong nước có bùn phù sa hoặc chất hữu cơ. – Yêu cầu phải lựa chọn vật liệu cẩn thận, kiểm tra chặt chẽ quá trình thi công, nhất là khâu phun vữa phải đảm bảo vữa dâng đều trên toàn bộ bềmặt hốmóng. 9/28/2013 11 448 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) 5.4.5. Thi công lớp bê tông bịt đáy hốmóng – Tại sao lại cần lớp bê tông bịt đáy hốmóng??? • Khi không thể hút nước ra khỏi hốmóng (do có hiện tượng cát chảy hoặc lưu lượng nước chảy vào hốmóng quá lớn)  thì cần đổ bê tông bịt đáy sử dụng các phương pháp đổ bê tông trong nước. – Khi bê tông bịt đáy đạt khoảng 50% cường độ thiết kế thì có thể hút cạn nước trong hốmóng và tiến hành đổ bê tông bệ móng. – Trước khi đổ bê tông bệmóng cần phải phá bỏ lớp mặt bê tông bịt đáy từ 10‐15cm. – Bê tông bịt đáy không tính vào chịu lực của kết cấu. 449 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Tính toán chiều dày lớp bê tông bịt đáy theo 2 điều kiện sau: • (1) Thắng áp lực đẩy nổi • (2) Đảm bảo không bị vỡ do uốn khi áp lực nước từ dưới đẩy lên 9/28/2013 12 450 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Điều kiện 1: trọng lượng lớp bê tông bịt đáy phải thắng được sức đẩy nổi của nước: + Nếu bỏ qua ma sát giữa cọc và bê tông bịt đáy trong đó: • x = chiều dày lớp bê tông bịt đáy (m); • h = khoảng cách từmực nước thi công tới đáy hốmóng(m); • γb = trọng lượng riêng của bê tông, lấy bằng 2.5T/m3; • γn = trọng lượng riêng của nước, lấy bằng 1T/m3; • n = hệ số tải trọng, lấy bằng 0.9; • F = diện tích hốmóng (m2); n b n b hn x F h F x n             451 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) + Nếu kể đến ma sát giữa cọc và bê tông bịt đáy trong đó: • F = diện tích hốmóng (m2); • m = số lượng cọc trong móng; • u = chu vi cọc (m) • x = chiều dày lớp bê tông bịt đáy (m); • h = khoảng cách từmực nước thi công tới đáy hốmóng(m); • γb = trọng lượng riêng của bê tông, lấy bằng 2.5T/m3; • γn = trọng lượng riêng của nước, lấy bằng 1T/m3; • k = hệ số điều kiện làm việc, lấy bằng 0.9; • τ = lực ma sát đơn vị giữa cọc và bê tông bịt đáy, lấy bằng 2T/m2;   b n n b k n x F k m u x h F h Fx n F m u k                           9/28/2013 13 452 Đổ bê tông dưới nước (t.theo) – Điều kiện 2: kiểm toán cường độ lớp bê tông bịt đáy + Thiên về an toàn có thể giả thiết lớp bê tông bịt đáy làm việc nhưmột dầm đơn giản (có nhịp là khoảng cách giữa 2 tường cọc ván) chịu uốn do tải trọng phân bố đều “q” gây ra. + Kiểm toán 1m bề rộng lớp bê tông bịt đáy: • Rk = cường độ chịu kéo khi uốn của bê tông • W = mô men kháng uốn = n bq h x     q 2 max max 8 W k MqLM R    1m x 3 21W : 12 2 6 I x x x y            453 5.5. Thi công cọc khoan nhồi • Trình tự thi công cọc khoan nhồi: – Định vị cọc – Dựng giàn giáo, khung dẫn hướng (nếu có) – Tiến hành khoan tạo lỗ và giữ vách lỗ trong quá trình khoan • Giữ vách lỗ khoan bằng ống vách và/hoặc dung dịch bentonite – Khoan mở rộng đầu cọc (nếu cần) – Làm sạch đáy lỗ/hố – Lắp đặt cốt thép – Lắp đặt ống đổ bê tông (ống Tremie) – Thổi rửa hố khoan – Đổ bê tông cọc – Rút vách ống (nếu có) – Bảo dưỡng bê tông. 9/28/2013 14 454 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) • Các quá trình thi công cọc khoan nhồi 455 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Thi công cọc khoan nhồi có mở rộng mũi cọc 9/28/2013 15 456 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) • Phân loại cọc khoan nhồi – Phân loại theo kích thước (TCXD 205‐1998) • Cọc nhỏ đường kính ≤ 600mm • Cọc lớn đường kính > 600mm – Theo khả năng chịu lực của nền • Cọc chống • Cọc ma sát (cọc treo) • Cọc hỗn hợp (cả chống và ma sát) – Theo công nghệ thi công • Đúc khô • Dùng ống vách • Dùng vữa sét (bentonite) 457 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) • Cọc chống – Mũi cọc nằm trong đất cứng hoặc đá,  do đó hầu như không có chuyển vị khi cọc chịu tải trọng. – Phần lớn sức chịu tải của nền được truyền tại mũi cọc. – Sức chịu tải của nền truyền qua lực ma sát ở thân cọc có thể bỏ qua khi thiết kế cọc. Pđn = P mũi cọc 9/28/2013 16 458 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) • Cọc ma sát – Mũi cọc không nằm trong đất cứng hoặc đá, do đó có chuyển vị khi cọc chịu tải trọng. – Sức chịu tải của nền được truyền tại mũi cọc và lực ma sát ở thân cọc Pđn = P mũi cọc + P ma sát 459 5.5.1. Công nghệ đúc khô (cọc SHIN‐SO) Công nghệ đúc khô (thi công cọc Shin‐so) – Đúc cọc trên cạn: Cọc Shin‐so cầu Bãi Cháy Xem video chi tiết thi công móng cầu Bãi Cháy: 9/28/2013 17 460 Thi công cọc SHIN‐SO (t.theo) – Shin‐so Pile Procedures 461 Shin-so Pile Characteristics    Not require major construction equipment Not cause negative environmental impact Able to confirm the bearing strata by direct eye inspection Reinforcement Bar Placing Concrete CONCRETE PUMP Installation DIA FILLED GROUT Grouting4 5 6 Thi công cọc SHIN‐SO (t.theo) – Cọc Shin‐so 9/28/2013 18 462 Thi công cọc SHIN‐SO (t.theo) – Cọc Shin‐so 463 Thi công cọc SHIN‐SO (t.theo) – Rebar Assembling & Casting Concrete 9/28/2013 19 464 5.5.2. Công nghệ dùng ống vách – Áp dụng ống vách khi: • Hố khoan có nước mặt, nước ngầm • Hố khoan qua đất sét chảy hoặc đất rời, dễ bị sập vách lỗ • Có thể kết hợp với dung dịch khoan hoặc vữa sét để giữ ổn định thành hố khoan • Ống vách có thể để lại hoặc lấy đi khi đổ bê tông cọc (lưu ý rút ống vách khi bê tông còn ướt và phải bù thêm bê tông nếu cần) 465 Công nghệ dùng ống vách (t.theo) • Trình tự thi công dùng ống vách 9/28/2013 20 466 5.5.3. Công nghệ giữ vách bằng dung dịch khoan – Áp dụng : • Có thể sử dụng để thay thế ống vách • Có khả năng giữ ổn định thành hố và ngăn nước ngầm chảy vào – Yêu cầu: • Dung dịch khoan phải có tỷ trọng khá cao để thắng áp lực nước ngầm và lực đẩy ngang của đất • Phải kiểm soát và đảm bảo các chỉ tiêu cơ lý của dung dịch khoan trong quá trình khoan • Ví dụ: ‐ Tỷ trọng: 1.05 – 1.15 T/m3 ‐ Độ nhớt: 18‐45s khi chảy qua phễu 500‐700cc ‐ Độ pH: 7‐9 467 C.nghệ giữ vách bằng dung dịch khoan (t.theo) • Trình tự thi công sử dụng dung dịch khoan 9/28/2013 21 468 5.5.4. Chế tạo và lắp dựng lồng thép – Cấu tạo lồng thép: • Cốt chủ sử dụng thép có gờ đường kính D12‐32mm • Cốt đai sử dụng thép trơn, đường kính D6‐16mm, với bước đai từ 15‐20cm • Thép định vị, đặt cách nhau từ 2‐3m dọc theo lồng thép để giữ cự ly các thép chủ • Tai định vị dài 400‐600mm để giúp tránh lệch tâm khi hạ lồng thép và để đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ • Móc treo để cẩu lồng thép 469 Chế tạo và lắp dựng lồng thép (t.theo) – Lắp hạ lồng thép: • Chiều dài mỗi đốt lồng thép thông thường khoảng 8m • Lắp hạ đoạn lồng thép đầu tiên vào lỗ khoan, treo tạm vào ống vách • Cẩu lắp đoạn lồng tiếp theo nối tiếp vào đoạn lồng trước.  • Tiến hành hàn hoặc buộc các thép chủ đồng thời lưu ý định vị các cốt chủ thẳng với nhau. • Buộc cốt đai vào vị trí nối lồng thép • Dùng cẩu nhẹ nhàng hạ lồng thép • Tiếp tục quá trình lắp‐nối‐hạ cho đến khi hết chiều dài lồng thép. 9/28/2013 22 470 Chế tạo và lắp dựng lồng thép (t.theo) – Lắp hạ lồng thép: 471 Chế tạo và lắp dựng lồng thép (t.theo) 9/28/2013 23 472 5.5.5. Đổ bê tông cọc khoan nhồi  Cần xét 2 trường hợp: (1) Lỗ khoan không có nước và (2) Lỗ khoan có nước. – Trường hợp 1: Lỗ khoan không có nước • Tiến hành đầm chặt nền đất ở đáy hố • Đổ bê tông bằng xe đẩy, ben ô tô hoặc trực tiếp bằng máy trộn qua ống đổ hoặc ống vòi voi để tránh phân tầng bê tông • Bê tông cần có độ sụt từ 7.5‐10cm • Hàm lượng xi măng ≥ 300kg/m3 bê tông 473 Đổ bê tông cọc khoan nhồi (t.theo) 9/28/2013 24 474 Đổ bê tông cọc khoan nhồi (t.theo) – Trường hợp 2: Lỗ khoan có nước hoặc dung dịch khoan • Thường sử dụng phương pháp ống rút thẳng đứng (ống Tremie), tương tự như khi đổ bê tông bịt đáy. • Trình tự như sau: – Thổi rửa làm vệ sinh lỗ khoan – Hạ lồng thép đến cao độ thiết kế – Lắp ống đổ (Tremie) vào phễu đổ bê tông – Thổi rửa hố khoan trước khi đổ bê tông – Đổ bê tông liên tục vào miệng phễu và rút dần ống đổ lên 475 Đổ bê tông cọc khoan nhồi (t.theo) – Vệ sinh đáy lỗ khoan • Thổi rửa mạt khoan nhằm tránh để chúng lắng đọng ở đáy hố khoan trước khi đổ bê tông. – Nếu không vét hết cặn lắng, khi đổ bê tông sẽ tạo ra những ổ  mùn đất làm giảm sức chịu tải của cọc. • Hút dung dịch khoan có mạt khoan ra ngoài và bù dung  dịch khoan sạch vào hố khoan • Thời gian cho phép từ khi vệ sinh xong hố khoan đến khi đổ bê tông là không quá 03 giờ (khi đúc cọc trong dung dịch khoan) và không quá 02 giờ (khi đúc cọc trong nước mà không có dung dịch khoan). Nếu để lâu hơn phải thổi rửa lại. • Thông thường phải làm vệ sinh hố khoan ít nhất 2 lần: (1)  ngay sau khi khoan và (2) ngay trước khi đổ bê tông. 9/28/2013 25 476 Đổ bê tông cọc khoan nhồi (t.theo) – Hỗn hợp bê tông cho lỗ khoan có nước hoặc dung dịch khoan: • Cấp bê tông: C30 • Hàm lượng xi măng ≥ 350‐400kg/m3 bê tông • Độ sụt: 12.5‐18cm • Kích thước cốt liệu không lớn quá các trị số sau  ¼ khoảng cách cốt đai  ½ khoảng cách cốt chủ  ½ chiều dày lớp bảo vệ  ¼ đường kính ống đổ • Đá dăm: 5‐20mm; Cát <5mm • Hàm lượng cát: ≤ 50% • Tỷ lệ N/X = 0.5‐0.55 477 Đổ bê tông cọc khoan nhồi (t.theo) – Ống và phễu đổ bê tông: • Làm bằng thép dày từ 6‐8mm • Ống phải kín khít • Phải làm sạch cả trong và ngoài ống đổ • Đường kính ngoài ≤ ½ đường kính cọc (thông thường ống đổ có đường kính > 200mm) • Chiều dài mỗi đoạn ống từ 1‐4m 9/28/2013 26 478 Đổ bê tông cọc khoan nhồi (t.theo) – Trình tự đổ bê tông bằng ống Tremie: • Lắp ống đổ bê tông, phễu và treo cố định • Sục bùn cát lắng ở đáy lỗ khoan (15 phút) • Hạ ống xuống đáy hố khoan và nâng lên khoảng 20cm • Đặt cầu/nút cách đáy phễu khoảng 0.8m, giữ chắc bằng dây thép. • Bơm bê tông đầy phễu • Cắt dây thép giữ cầu, bê tông sẽ đẩy nút tụt xuống. • Tiếp tục cấp bê tông liên tục vào phễu. • Đảm bảo ống đổ luôn ngập trong bê tông 2‐5m. • Nâng hạ ống đổ nhẹ nhàng để bê tông chảy xuống • Rút dần ống lên trong quá trình đổ bê tông 479 5.5.6. Kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi – Kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi cần kiểm soát các hạng mục sau: (1) Chất lượng lỗ khoan; (2) Chất lượng trộn đổ bê tông; và (3)  Chất lượng cọc sau khi hoàn thành • Kiểm soát chất lượng lỗ khoan – Cần kiểm soát vị trí tim cọc, cao độ ống vách – Các đặc trưng hình học của lỗ khoan như: đường kính lỗ, độ nghiêng, và độ sâu • Kiểm soát chất lượng bê tông – Cần kiểm soát chất lượng cốt liệu – Kiểm tra độ sụt và lấy mẫu bê tông trước khi đổ – Theo dõi khối lượng bê tông khi đổ 9/28/2013 27 480 Kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi (t.theo) • Kiểm soát chất lượng cọc sau khi hoàn thành – Khoan thân cọc lấy mẫu bê tông và ép mẫu – Sử dụng phương pháp siêu âm để phát hiện khuyết tật – Phương pháp bức xạ gamma – Các phương pháp cơ học: • Phương pháp nén tĩnh • Phương pháp động 481 Kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi (t.theo) • Phương pháp siêu âm – Kiểm tra các ống siêu âm xe có chứa đầy nước và đảm bảo thông tắc – Thả đồng thời 2 đầu đo (mỗi ống một đầu đo) xuống tận đáy ống – Bật máy đo và nhập vào các thông số cần thiết – Chạy test kiểm tra tín hiệu thu phát – Kéo 2 đầu đo lên theo một vận tốc nhất định – Scan tín hiệu để có được phổ siêu âm và các biểu đồ cần thiết khác – Kiểm tra kết quả thu được và đo lại những điểm nghi vấn khuyết tật nếu thấy cần thiết – Làm tương tự với cặp ống siêu âm khác 9/28/2013 28 482 Kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi (t.theo) – Phương pháp siêu âm 483 Kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi (t.theo) • Phương pháp siêu âm 9/28/2013 29 484 5.5.7. Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi • Ưu điểm – Không cần công đoạn vận chuyển cọc và đóng cọc như đối với các cọc đúc sẵn – Có thể thay đổi độ sâu, đường kính cọc tại hiện trường cho phù hợp với thực trạng của đất nền – Chân cọc có thểmở rộng để tăng sức chịu tải của cọc – Có thể sử dụng trong mọi địa tầng khác nhau, dễ dàng vượt qua các chướng ngại vật – Thường tận dụng hết khả năng chịu lực theo vật liệu – Ít gây tiếng ồn hay chấn động mạnh. – Có thể trực quan kiểm tra các lớp đại tầng bằng mẫu đất lấy lên từ hố khoan và làm thí nghiệm ngay tại hiện trường. 485 Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi (t.theo) – Có thể sử dụng cọc khoan nhồi đểmở rộng, nâng cấp cầu cũ 9/28/2013 30 486 Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi (t.theo) – Có thể sử dụng cọc khoan nhồi ở những nơi có địa hình dốc 487 Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi (t.theo) • Nhược điểm – Sản phẩm trong suốt quá trình thi công nằm trong đất nền nên nếu có các khuyết tật xảy ra thì không kiểm tra trực tiếp được bằng mắt thường. – Dễ xảy ra sự cố khi thi công như: • Rơi/mắc gầu khoan • Sập hố khoan • Gặp hang caster • Tụt thép chủ,  v.v 9/28/2013 31 488 Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi (t.theo) – Dễ xảy ra khuyết tật: • Thắt hẹp cục bộ của thân cọc • Bê tông bị rỗ, bị lỗ rỗng, phân tầng, xi măng bị rửa trôi • Mùn ở mũi cọc do thổi rửa không sạch – Thi công phụ thuộc nhiều vào thời tiết. – Hiện trường thường lầy lội khi sử dụng vữa sét. 489 5.5.8. Một số hình ảnh thi công cọc khoan nhồi • Một số hình ảnh thi công cọc khoan nhồi Dọn dẹp mặt bằng và bố trí thiết bị 9/28/2013 32 490 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) – Một số hình ảnh thi công cọc khoan nhồi Silô chứa dung dịch khoan Máy tách cát khỏi dung dịch khoan 491 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Khoan tạo lỗ cọc 9/28/2013 33 492 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Lỗ khoan có vách thép 493 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Hạ lồng cốt thép 9/28/2013 34 494 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Hạ lồng cốt thép 495 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Đổ bê tông cọc khoan nhồi 9/28/2013 35 496 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) 497 Thi công cọc khoan nhồi (t.theo) Thử tải cọc bằng hộp Osterberg 9/28/2013 36 498 5.6. Thi công giếng chìm hơi ép • Khái niệm giếng chìm – Giếng chìm là phần móng công trình làm bằng bê tông hay  BTCT, hạ bằng cách đào đất bên trong để giếng tự tụt xuống – Giếng được đúc từng đoạn khoảng 4‐6m ngay ở trên mặt đất tại vị trí phải hạmóng. – Sau khi hạ giếng đến độ sâu thiết kế, tiến hành lấp lòng giếng bằng bê tông, đá, sỏi hoặc cát 499 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Khái niệm giếng chìm hơi ép – Khi có cát đùn hoặc nước ngầm ở đáy giếng, công nghệ giếng chìm hơi ép được sử dụng. – Khoang làm việc ở đáy giếng chìm hơi ép được ép khí ở áp suất cao nhằm đẩy nước ra và giữ cho khoang khô ráo để thi công. – Trên thế giới đã hạ được giếng sâu tới 70‐80m – Ở Việt Nam có:  • Cầu Bãi Cháy, sử dụng móng giếng chìm hơi ép cho tháp cầu; • Cầu Thuận Phước, sử dụng móng giếng chìm cho tháp cầu. 9/28/2013 37 500 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Trình tự thi công giếng chìm – Làm phẳng mặt bằng thi công. – Lắp ván khuôn, thi công mũi cắt – Lắp ván khuôn, cốt thép, đổ bê tông đốt giếng đầu tiên – Đào đất bên trong giếng thật đều để giếng tự tụt xuống do  trọng lượng bản thân – Khi giếng không tự tụt, có thể thêm tải trọng nước vào thân giếng hoặc/và bơm vữa sét xung quanh giếng để giảmma sát – Thi công các đốt giếng tiếp theo đến khi đáy giếng đạt độ sâu thiết kế 501 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Ưu điểm của móng giếng chìm hơi ép – Giảm thiểu tác động đến môi trường – Có thể kiểm tra điều kiện địa chất đáy móng bằng mắt thường – Kích thước móng có thể thu hẹp so với các loại móng khác • Nhược điểm của móng giếng chìm hơi ép – Khối lượng thi công lớn – Khó thi công khi gặp các chướng ngại vật trong lòng đất – Ảnh hưởng lớn tới sức khỏe của công nhân khi phải làm việc trong môi trường khí nén (áp suất cao) 9/28/2013 38 502 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Một số sự cố hay gặp – Gặp chướng ngại vật;  – Giếng bị lún lệch;  – Giếng không tụt xuống được 503 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Các bước thi công móng giếng chìm hơi ép cầu Bãi Cháy. – 1. Chuẩn bịmặt bằng – 2. Thi công lưỡi cắt 9/28/2013 39 504 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) (3) Đổ bê tông khoang làm việc (4) Đào đất để hạ giếng 505 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) (5) Đổ bê tông lấp khoang làm việc (6) Đổ bê tông bệ 9/28/2013 40 506 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) Ce nte r o f C olu mn Ce nte r o f C ais so n No.2+362.500 No.2+363.000 LC P2 S ide P4 S ide Cấu tạo giếng chìm cầu Bãi Cháy Kích thước:  18m × 22m  Chiều sâu:  26m ‐ 28m 507 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Chế tạo giếng chìm – Đoạn giếng đầu tiên có bố trí lưỡi cắt bằng thép để cắt đất trong quá trình hạ – Nền đất phải chuẩn bị tốt để tránh giếng bị lún lệch trong quá trình đổ và bảo dưỡng bê tông – Mặt nền cần đặt các tà vẹt để phân bố đều trọng lượng của đốt – Trên các con đệm đặt ván khuôn đáy, ván khuôn ngoài, ván khuôn trong và khung giữ ván khuôn. – Lắp đặt cốt thép, đổ bê tông và bảo dưỡng bê tông. – Trước khi hạ giếng phải rút các con đệm ra và đảm bảo giếng được hạ đều. 9/28/2013 41 508 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) 509 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) Khi không sử dụng lưỡi cắt bằng thép thì đoạn giếng đầu tiên có thể được đúc như hình vẽ: 9/28/2013 42 510 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) Đốt giếng đầu tiên của giếng chìm khí ép có lưỡi cắt bằng bê tông 511 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Hạ giếng chìm trên cạn – Sau khi rút các con đệm, có thể tiến hành đào đất để hạ giếng – Nếu trong đất có nước ngầm, tiến hành đào đất trong nước hoặc có biện pháp hạmực nước ngầm để đào khô – Đào đất trong nước có thể dùng gầu ngoạm hoặc máy xói hút – Hạ xong đốt đầu tiên thì đúc bê tông đốt tiếp theo và lặp lại quá trình hạ ở trên – Nếu giếng không tự tụt xuống thì có thể gia tải thêm bằng nước, cát, đá hoặc dùng phương pháp áo sét để giảmma sát – Theo phương pháp áo sét, vữa sét được bơm vào khe giữa vỏ giếng và nền đất và do đó có thể giảm được lực ma sát từ 2.5  đến 3 lần 9/28/2013 43 512 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) 513 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) 9/28/2013 44 514 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) 515 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) • Hạ giếng chìm dưới nước – Có thể làm đảo nhân tạo khi chiều sâu nước không lớn (<=3m) – Có thể làm vòng vây cọc ván thép và đổ đất với chiều sâu nước đến 10m – Ngoài ra, có thể hạ bằng giàn giáo cố định hoặc chở nổi 9/28/2013 45 516 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) Đảo bằng tường cọc ván thép 517 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy Thi công lưỡi cắt chân giếng 9/28/2013 46 518 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy Thi công lưỡi cắt chân giếng 519 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy Thi công lắp đặt cốt thép khoang làm việc 9/28/2013 47 520 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy Thi công đổ bê tông khoang làm việc 521 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo) Một số yêu cầu quan trọng khi thi công giếng chìm hơi ép  Một  yêu cầu quan trọng là phải đảm bảo áp lực trong buồng  thao tác để công nhân có thể thi công an toàn  Máy nén khí là loại áp suất thấp với áp suất đẩy từ 0,3 đến 0,4  Mpa.   Thiết bị làm sạch không khí phải được cung cấp và duy trì để  loại bỏ tạp chất trong không khí thoát ra từ máy nén khí và để  cung cấp khí sạch vào các khoang thi công.   Các thùng chứa phải thích hợp cho việc chứa khí nén.  9/28/2013 48 522 Thi công giếng chìm hơi ép (t.theo)  Nước lạnh cho máy nén khí phải được bơm tuần hoàn qua  tháp lạnh, và hệ thống báo động phải được lắp đặt để báo khi  bơm không hoạt động, hoặc khi mực nước trong thùng thấp  hơn mực nước quy định.   Áp suất trong thang máy lên xuống móng phải được thực hiện  theo tốc độ thấp hơn 0.08MPa/phút.   Công việc trong môi trường khí nén phải được tuân thủ  nghiêm ngặt theo các tiêu chuẩn và quy phạm.   Khi tiến hành nổ mìn trong khoang thi công, phải cấm tuyệt đối người vào khoang cho tới khi không khí trong khoang được  phục hồi tới điều kiện trước khi nổ mìn. 523 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy Hệ thống cung cấp áp lực và chủ động 9/28/2013 49 524 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy Thi công lắp đặt cốt thép cho bản phía trên khoang làm việc 525 Một số hình ảnh thi công móng cầu Bãi Cháy • Xem thêm: Video xây dựng móng trụ cầu Bãi Cháy. (Móng giếng chìm hơi ép và móng cọc nhồi ShinSo) 9/28/2013 50 526 Hình ảnh thi công móng cầu Thuận Phước 527 Hình ảnh thi công móng cầu Thuận Phước 9/28/2013 51 528 Hình ảnh thi công móng cầu Thuận Phước 529 5.7. Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ 9/28/2013 52 530 Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ (t.theo) 531 Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ (t.theo) 9/28/2013 53 532 Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ (t.theo) 533 Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ (t.theo) 9/28/2013 54 534 Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ (t.theo) 535 Một số hình ảnh thi công bệ và thân trụ (t.theo)