CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ THỊ CONG COC KHOAN NHỎI 1. Thiết bị thi công 1. Thiết bị khoan Với kỹ thuật phát triển hiện nay, có rất nhiều loại thiết bị khoan, với các công suất và chiều sâu khoan khác nhau. Tùy vào từng loại công trình, từng khu vực địa chất, theo từng yêu cau cụ thé của thiết kế.
mà chúng ta chọn thiết bị khoan cho phù hợp. a) Máy khoan can b) Máy khoan tuần hoàn Hình 1.1: Máy khoan Hiện nay, các nhà thầu ở nước ta đủ khả năng thi công cọc khoan nhéi đạt đến độ sâu khoan 100m và đường kính khoan 2. Đây cũng là phạm vi tối đa xét về tính kinh tế của cọc khoan nhỏi. Các nhà thầu có đủ phương tiện dé hạ ống vách đường kính 2,5m có chiêu dai đến 40, 50m vào trong nền đất sét có độ chặt trung bình.
Công nghệ khoan khô hay trong dung dịch cắt qua các tầng đất khác nhau đã trở thành bình thường đối với các nhà thầu. Độ sâu cần thiết chôn mũi cọc vào đá được thực hiện không có gì khó khăn. Tạo lỗ theo phương pháp khoan tuần hoàn là phương pháp tạo lỗ đặc biệt, khác với kiểu thông thường vốn lẫy đất lên trực tiếp băng thiết bị khoan hay đào và tuần tự sau mỗi lần khoan đảo. Ở phương pháp khoan tuần hoàn việc tách đất hỗ đào ra khỏi nên đất, và việc lay đất từ dưới hỗ lên được thực hiện đồng thời nhưng do hai bộ phận thiết bị khác nhau thực hiện: việc tách đất nền và làm tơi nhỏ dat mim khoan thành bùn có thé thực hiện bằng các phương pháp sói rửa, khoan hay đào, còn việc lay đất mùn khoan được thực hiện băng hệ thong bom hut cong suất lớn.
Hệ thong bom nay hut toàn bộ dat mum khoan đã được hòa với dung dich bentonite (dung dịch giữ thành hồ đào) thành bùn long, theo đường ống (trong phương pháp khoan, hệ đường ống này chính là cần khoan) đưa lên mặt đất trên miệng hố đào. Trong phương pháp nay dung dich bentonite chứa Trang 15 đựng trong lòng nó một lượng đất rất lớn lẫy từ hố đào lên, nên không thé dùng lại được nhiều như kiểu tạo lỗ thông thường. Ở kiểu thông thường dung dịch bentonite ra khỏi hồ đào chỉ chứa lượng đất cát ít hơn rất nhiều, do phan lớn đất đã được vét lên riêng rẽ rồi, nên được thu hồi lại, rồi được xử lý lọc cát sạn, sau đó lại được bơm trở lại hồ đào dé tiếp tục dùng lại vài lần, tạo ra một vòng tuần hoàn dung dich bentonite. Thiết bị trộn và xứ ly cát lẫn trong dung dich bentonite Dung dich bentonite là một trong những yếu t6 quan trong trong quá trình thi công cọc khoan nhi.
Dung dịch bentonite có tác dụng giữ ôn định và chồng sat lở thành hỗ khoan. Trong quá trình thi công, dung dich bentonite dang sử dụng được thu hồi về một a) Thiết bị trộn bentonite b) Thiết bi sàng cát lan trong bentonite Hình 1.2: May trộn va xu ly cat cho dung dich bentonite Sifo to gto bentonite tầnu+4 Hình 1.3: Thiết bị thu hồi, xử lý và chứa đựng dung dich bentonite đang sử dụng Trang 16 1. Các thiết bị khác Ngoài các thiết bị ở trên còn có các thiết bị phụ trợ kèm theo như: máy cau phuc vu, máy bơm, máy hàn, máy cắt thép, máy uốn thép, máy phat điện, thùng chứa dat. Qua trình thi công [9] 1.
Công tác chuẩn bị Hiệu biệt rõ điêu kiện dia chat công trình và dia chat thuỷ văn, chiêu day, thê nam và đặc trưng cơ lý của các lớp đât, kêt quả quan trắc mực nước ngâm; áp lực nước lô rong, toc độ dòng chảy của nước trong dat, khí độc hoặc khí dé gây cháy nô. Tìm hiểu khả năng có các chướng ngại dưới đất để có biện pháp loại bỏ chúng: đề xuất phương án phòng ngừa ảnh hưởng xấu đến công trình lân cận và công trình ngầm; nếu chưa có h6é sơ hiện trang các công trình lân cận va công trình ngầm Nhà thầu phải yêu cầu Chủ dau tư tiến hành công tác khảo sát, đo vẽ lập hồ sơ; biên bản lập với các chủ sở hữu các công trình liền kề phải được các cơ quan có đủ thâm quyền bảo lãnh. Kiểm tra vật liệu chính (thép, xi măng, vữa sét, phụ gia, cat, đá, nước sạch.), chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất, và kết quả thí nghiệm kiểm định chất lượng. Thị công lưới trắc đạc định vị các trục móng và toạ độ các cọc cần thi công.
Hệ thống mốc chuẩn và mốc định vị trục móng phải đáp ứng điều kiện độ chính xác về toạ độ và cao độ theo yêu cầu kỹ thuật của công trình. Nhà thầu có trách nhiệm nhận và bảo quản hệ thông mốc chuẩn trong suốt quá trình thi công cọc Thị công các công trình phụ trợ, đường cấp điện. cấp thoát nước, hỗ rửa xe; hệ thống tuần hoàn vữa sét (kho chứa, trạm trộn, bể lăng, đường ống, máy bơm, máy tách cát.) San ủi mặt băng và làm đường phục vụ thi công, đủ để chịu tải trọng của thiết bị thi công lớn nhất, lập phương án vận chuyền đất thải, tránh gây ô nhiễm môi trường. Tập kết vật tư kỹ thuật và thiết bị, kiểm tra tình trạng máy móc, thiết bị trong tình trạng sẵn sàng hoạt động tot, dung cu va thiét bi kiém tra chat lượng phải qua kiểm chuẩn của cơ quan Nhà nước.
Chuẩn bị dung dịch khoan, cốt thép cọc, ống siêu âm, ống đặt săn để khoan lay 161 bê tông (nếu can), thùng chứa đất khoan, các thiết bi phụ trợ (cần câu, máy bơm, máy trộn dung dịch, máy lọc cát, máy nén khí, máy han, t6 hợp ông đồ, sàn công tác phục vụ đồ bê tông, xe chở đất khoan) cùng các thiết bị để kiểm tra dung dịch khoan, lỗ khoan, dụng cụ kiểm tra độ sụt bê tông. hộp lay mẫu bê tông, dưỡng định vi lỗ coc. Dung dịch khoan Tuy theo điều kiện địa chất, thuỷ văn, nước ngâm, thiết bị khoan để chọn phương pháp giữ thành hố khoan và dung dịch khoan thích hợp. Dung dịch khoan được chọn dựa Trang 17 trên tính toán theo nguyên lý cân bang áp lực ngang giữa cột dung dich trong hố khoan và áp lực của đất nền và nước quanh vách lỗ.
Khi khoan trong địa tang dễ sụt lở, áp lực cột dung dịch phải luôn lớn hơn áp lực ngang của đất và nước bên ngoài. Khi áp lực ngang của đất và nước bên ngoài 16 khoan lớn (do tải trọng của thiết bị thi công hay của các công trình lân cận sẵn có.) thì phải dùng ống vách dé chống sụt lở, chiều sâu ống vách tính theo nguyên lý cân băng áp nêu trên. Khi khoan gần công trình hiện hữu nếu có nguy cơ sập thành lỗ khoan thì phải dùng ống chống suốt chiều sâu lỗ coc. Dung dich bentonite dùng giữ thành hỗ khoan noi dia tang dé sụt lở cho moi loại thiết bị khoan, giữ cho mun khoan không lắng dong dưới đáy hố khoan và dua mun khoan ra ngoài phải đảm bảo được yêu cầu giữ 6n định vách hỗ khoan trong suốt quá trình thi công cọc.
Khi mực nước ngầm cao (lên đến mặt đất) cho phép tăng tỷ trọng dung dich bằng các chất có tỷ trọng cao như barit, cát magnetic. Kiểm tra dung dich bentonite từ khi chế bị cho tới khi kết thúc đỗ bê tông từng cọc, kế cả việc điều chỉnh dé đảm bảo độ nhớt và ty trọng thích hợp nhằm tránh lang đáy cọc quá giới hạn cho phép cần tuân theo các quy định của tiêu chuẩn TCVN 9395:2012 [9] và các yêu cầu đặc biệt (nếu có) của Thiết kế. Dung dịch có thể tái sử dụng trong thời gian thi công công trình nếu đảm bảo được các chỉ tiêu thích hợp, nhưng không quá 6 tháng. Khi dùng dung dịch polime hoặc các hoá phẩm khác ngoài các chức năng giữ 6n định thành hồ khoan phải kiểm tra ảnh hưởng của nó đến môi trường đất -nước (tại khu vực công trình và nơi chôn lap đất khoan).1: Chỉ tiêu tinh năng ban đầu của dung dịch bentonite Tên chỉ tiêu Chỉ tiêu tính năng Phương pháp kiểm tra 1.
Trọng lượng riêng |1.15 g/cm Ty trong ké hoặc Bomêkế 2. Độ nhớt 18 +45giây Phéu 500/700cc 3. Tỷ lệ chất keo > 95% Đong cốc 5. Lượng mất nước |< 30ml/30phút Dụng cụ đo lượng mất nước 6.
Độ dày áo sét 1 + 3mm/30phút Dung cu do lượng mất nước Iphút: 20 + 30mg/cm” 7. Lực cắt tĩnh Lực kế cắt tĩnh 10 phút 50 + 100mg/cm” 8. Tính Ổn định < 0. Độ pH 7+9 Giây thử pH 1.
Công tác khoan tạo lỗ Khoan gần cọc vừa mới đồ xong bê tông: Khoan trong đất bão hoà nước khi khoảng cách mép các lỗ khoan nhỏ hơn 1.5m nên tiễn hành cách quãng 1 lỗ, khoan các lỗ năm giữa hai cọc đã đồ bê tông nên tiến hành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc đồ bê tông. Trang 18 Thiết bị khoan tạo lỗ: Có nhiều thiết bị khoan tương ứng với các kiểu lấy đất đá trong lòng lỗ khoan như sau: choòng đập đá; gau ngoạm; gàu xoay, thối rửa dé hút bùn theo chu trình thuận, nghịch. Tuy theo đặc điểm địa chất công trinh, vi trí công trình với các công trình lân cận, khả năng của Nhà thâu, yêu cầu của thiết kế mà chọn lựa thiết bi khoan thích hợp. Ông chống tạm: Ông chống tạm (casing) dùng bảo vệ thành lỗ khoan ở phần đầu cọc, tránh lở đất bề mặt đồng thời là ống dẫn hướng cho suốt quá trình khoan tạo lỗ.
Khi hạ ống nên có dưỡng định vi để đảm bảo sai số cho phép. Ong chống tạm được chế tao thường từ 6 + 10m trong các xưởng cơ khí chuyên dụng, chiều day ống thường từ 6 + 16mm. Cao độ đỉnh ống cao hơn mặt đất hoặc nước cao nhất tối thiểu 0. Cao độ chân ống đảm bảo sao cho áp lực cột dung dịch lớn hơn áp lực chủ động của đất nên và hoạt tải thi công phía bên ngoài.
Ong chống tạm được hạ và rút chủ yếu bang thiết bị thuỷ lực hoặc thiết bị rung kèm theo máy khoan, khi không có thiết bị này có thể dùng búa rung đóng kết hợp lấy đất băng gầu hoặc ha băng kích ép thuỷ lực. Cao độ dung dịch khoan: Cao độ dung dịch khoan trong lỗ phải luôn giữ sao cho áp lực của dung dịch khoan luôn lớn hơn áp lực của đất và nước ngầm phía ngoài lễ khoan, để tránh hiện tượng sập thành trước khi đồ bê tông. Cao độ dung dịch khoan cần cao hơn mực nước ngâm ít nhất là 1. Khi có hiện tượng thất thoát dung dịch trong hỗ khoan nhanh thì phải có biện pháp xử ly kip thời.
