Thi công cọc khoan nhồi khoan trong dung dịch

     Phương pháp khoan dung dịch cú ưu điểm: có thể thi công đến độ sâu lớn ( khoảng 70m), thiết bị thi công không quá phức tạp, năng suất thi công cao, chất lượng đảm bảo. Vì vậy phương pháp này đang được áp dụng rộng rãi hơn cả.

 

1. Công tác chuẩn bị

     Công tác chuẩn bị hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ thi công cũng như chất lượng cọc. Công tác chuẩn bị gồm có:

      -   Nghiên cứu kỹ hiện trạng của công trình để đưa ra biện pháp thi công và có các biện pháp chống rung, ồn, lún,… tới các công trình lân cận.

      -  Thu thập tất cả những hồ sơ có liên quan như báo cáo địa chất, các bản vẽ thi công… để có cơ sở tiến hành các công việc tiếp theo.

      -   Lập tổng mặt bằng thi công (bố trí kho bái, đường đi lại, cấp điện nước,…)

      -   Tập kết máy móc, vật liệu, thiết bị,…

      -   Xác định trình tự thi công từng cọc để bố trí tuyến di chuyển của máy đào, nơi đổ đất, vụn khoan và tuyến di chuyển của xe vận chuyển đất ra khỏi công trường.

* Chuẩn bị dung dịch Bentonite

Bentonite là loại đất sét có kích thước hạt nhỏ người ta thường dựng để chế tạo bùn khoan. Bentonite có 2 chức năng chính:

-  Giữ cho thành hố khoan không bị sập nhờ dung dịch chui vào trong những khe lỗ quyện với cát tạo thành màng đàn hồi bao bọc xung quanh thành vách, giữ cho cát và các vật thể vụn khụng rơi và ngăn khụng cho nước thẩm thấu qua vách.

-  Tạo môi trường nặng gây áp lực trong hố khoan lớn hơn áp lực nước ngầm bên ngoài nâng đất đá và vụn khoan nổi lên mặt trào ra ngoài.

Để thực hiện được 2 chức năng trờn, dung dịch Bentonite phải thoả mán:

      -    Dung trọng: 1,05 - 1,15T/m³;

      -    Độ nhớt: 18 - 45s;

      -    Hàm lượng cát < 6%;

      -     pH từ 7- 9;

2. Định vị cọc

Sử dụng máy kinh vĩ để định vị cọc hoặc máy toàn đạc điện tử, công tác này được thực hiện hết sức cẩn thận và do cán bộ kỹ thuật của Nhà thầu thực hiện thông qua việc kiểm tra của TVGS.

3. Hạ ống vách, ống bao.

* Chức năng của ống vách:(ống casing)

- Định vị và dẫn hướng gầu khoan.

- Giữ ổn định cho mặt hố khoan.

- Chống sập thành trong những một khoan đầu tiên.

          - Làm giá treo lồng thép để giữ cho lồng thép không bị  đẩy nổi trong quỏ trình thi công.

- Đỡ sàn công tác thực hiện các công việc như nối buộc cốt thép, tháo lắp ống đổ bê tông.

- Bảo bệ không cho đất đá, thiết bị rơi xuống hố khoan.

* Các phương pháp hạ ống vách

- Phương pháp rung: Sử dụng loại búa rung thông thường để hạ.

- Phương pháp ép: Sử dụng máy ép thuỷ lực để ép ống vách xuống độ sâu thiết kế.

- Sử dụng chính máy khoan để hạ: Đây là phương pháp phổ biến hiện nay. Để hạ ống vách bằng cách này người ta lắp thêm vào gầu khoan một đai sắt để mở rộng hố đào. Khi khoan đến độ sâu của ống vách thì dựng cần cẩu hoặc máy đào đưa ống vách vào vị trớ và hạ xuống cao trình cần thiết, dựng cần khoan gõ nhẹ lên ống vách để điều chỉnh độ thẳng đứng.

* Ống bao: là đoạn ống thép đường kính bằng 1,7 lần đường kinh ống vách, cao 1m. Ống bao được hạ đồng tâm với ống vách cắm vào đất 30 ¸ 40 cm. Ống bao có tác dụng không cho dung dịch khoan tràn ra mặt bằng thi công, trên thân ống có một lỗ đường kính 10cm để lắp ống thu hồi dung dịch Bentonite.

4. Khoan tạo lỗ

- Dựng gầu khoan để lấy đất ra khỏi lòng cọc.

- Khi khoan qua đọan ống vách, để tránh sập thành sử dụng dung dịch Bentonite. Cao trình của dung dịch Bentonite lớn hơn cao trình mực  nước ngầm 1 - 2m.

- Khi đất đầy gầu thì kéo gầu lên với vận tốc v = 0,3 - 0,5m/s. Với tốc độ này sẽ không gây hiệu ứng pittông làm sập thành hố khoan.

- Khoan đến cao trình chạm sỏi thi dừng lại kiểm tra.

- Khi khoan đến độ sâu thiết kế thì tiến hành xử lý cặn lắng thụ bằng cách thay gầu để vét đáy hố. Sau khi vét đáy hố xong tiến hành lắp dựng lồng thép.

5. Lắp dựng cốt thép

- Lồng thép được buộc thành từng đoạn mỗi đoạn có chiều dài bằng chiều dài một cây thép (11,7 m).

- Lồng thép được cẩu lắp đưa vào lòng hố khoan sau đó được treo vào ống vách. Lồng thép được cố định tạm nhờ 2 ống thộp D60 -D80 gác qua ống vách ở vị trí dưới đai tăng cường buộc sẵn cách đầu trên của lồng thép khoảng 1,5m. Dựng cần trục đưa lồng tiếp theo nối với lồng dưới và tiếp tục hạ xuống cho đến hết.

- Để đảm bảo chiều dầy của lớp bê tông bảo vệ trong quá trình gia công lồng thộp gắn trước những miếng đệm bằng bê tông, chất dẻo.

- Nếu cọc được chỉ định kiểm tra bằng phương pháp siêu âm thì ta phải đặt trước ống thép hoặc ống nhựa được bịt đầu dưới.

6. Lắp dựng ống đổ bê tông

- Ống đổ bê tông có chiều dài bằng chiều dài cọc, gồm các đoạn 0,5m; 1m; 2m; 3m nối với nhau bằng gen ngoài. Đường kính ống 25,4cm.

- Ống được đặt trên 1 giã đỡ bằng thép gồm hai nửa tấm thép có khoét lỗ tròn đường kinh bằng đường kính ngoài của ống.

 7. Xử lý cặn lắng bằng phương pháp thổi rửa

- Dùng luôn ống đổ bê tông làm ống thổi rửa bằng cách lắp đầu thổi rửa lên đầu trên của ống đổ. Đầu thổi rửa có 2 cửa: 1 cửa nối với ống dẫn để thu hồi dung dịch Bentonite, 1 cửa thả ống dẫn khí (D45).

Vệ sinh hố khoan

- Khí nén được thổi qua ống dẫn khớ với áp lực tính toán phù hợp, khí xâm nhập vào bùn khoan tạo ra hỗn hợp có dung trọng nhỏ hơn dung dịch Bentonite bên ngoài ống tạo ra sự chênh lệch áp lực đẩy mùn khoan trào ra ngoài.

    - Trong quá trình thổi rửa giữ cao trình của Bentonite lớn hơn cao trình mực nước ngầm 1,5m. Thời gian thổi rửa từ 20 ¸ 30 phút đến khi lớp bùn lắng ≤ 10cm và dung dịch Bentonite lấy ra từ đáy hố thỏa mán:

                 + Dung trọng: 1,05 - 1,15T/m³;

                 + Độ nhớt: 18 - 45s;

                 + Hàm lượng cát < 6%;

                 + pH > từ 7 - 9.

8. Đổ bê tông

* Yêu cầu đối với vữa bê tông: Do đổ bê tông bằng phương pháp vữa dâng nên độ sụt của bờ tông phải đạt 18- 20 cm, lượng xi măng tối thiểu là 350kg/m³.

* Yêu cầu khi đổ bê tông:

- Trước khi đổ bê tông, ống đổ bê tông được đậy bằng nút hám (bằng bọt xốp, bùi nhùi) để ngăn nước và không khí trong ống đổ.

- Quá trình đổ bê tông phải liên tục. Có thể bơm trực tiếp vào phễu hoặc đổ từ xe vận chuyển bê tông vào phễu. Nếu đổ quá nhanh có thể tạo ma sát giữa khối bê tông và thành vách gây lở đất, sập thành - giảm chất lượng bê tông. Theo kinh nghiệm thì tốc độ đổ hợp lý là » 0,6m³/ phỳt.

- Trong quá trình đổ bê tông, rút dần ống đổ lên nhưng luôn phải đảm bảo đầu dưới của ống ngập trong vữa bê tông 2 -3m.

- Thời gian đổ 1 cọc chỉ nên khống chế trong vòng 4 giờ.

- Thông thường bê tông được đổ cao hơn cao độ thiết kế 0,5m.

9. Rút ống vách

- Sau khi đổ bê tông xong khoảng 15 phút tiến hành cẩu giã đỡ, sàn công tác, treo cốt thộp vào ống vách đều được thão dỡ. Ống vách được rút lên nhờ cần cẩu và phải kéo thẳng đứng tránh xê dịch tim cọc.

- Sau khi rút ống vách phải lấp cát vào hố cọc nếu đầu cọc nằm sâu; lấp hố thu Bentonite và rào chắn tạm bảo vệ cọc.

- Với hố khoan quá sát công trình cũ hoặc nơi có dòng nước chảy qua thì cần để lại ống vách trong đất.

HoàngPhúc