CHƯƠNG 1 Chương này tổng quan về các vấn đề cần nghiên cứu. Qua đó thấy được rằng sự tồn tại phát triển của công trình, đặc biệt là các công trình xây dựng lớn gắn liền với sự xuất hiện và phát triển của cuộc sống loài người. Khoa học kỹ thuật phát triển dẫn đến sự phát triển của hình thức và quy mô công trình, điều đó đòi hỏi nền móng công trình phải được xử lý kỹ lưỡng hơn để tránh các sự cố công trình do nền móng bị phá hoại. Một trong những biện pháp được xử lý nền đất yếu phổ biến nhất hiện nay là sử dụng móng cọc khoan nhồi.
Chương này cũng khái quát được khái niệm, ưu nhược điểm của các loại cọc khoan nhồi, những sự cố xảy ra của các công trình do yếu tố nền để từ đó có cách quản lý chất lượng nền móng khi thi công bằng cọc khoan nhồi. Chương sau sẽ nghiên cứu quy trình thi công cọc khoan nhồi và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi trong quá trình thi công và sau khi thi công, xác định sức chịu tải của cọc. 14 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ LUẬN TRONG VIỆC KIỂM SOÁT ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI 2. CƠ SỞ PHÁP LÝ ĐỂ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG 2.
Văn bản pháp lý Nhà nước a) Luật: - Luật xây dựng 2014 số 50/2014/QH13 - Luật đất đai 2013 số 45/2013/ QH13, quy định về việc sử dụng đất b) Văn bản dưới luật - NĐ 15/2013/NĐ – CP về quản lý chất lượng công trình xây dựng - NĐ 45/2013/NĐ – CP về an toàn lao động, vệ sinh lao động - TT 10/2013/TT – BXD về quản lý chất lượng công trình 2. Văn bản pháp lý địa phương - QĐ 122/2009/QĐ – UBND thành phố Hà Nội quy định trách nhiệm quản lý chất lượng công trình Xây dựng trên địa bàn 2. QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI. Định vị cọc (Định vị công trình và hố khoan) Dựa vào mốc giới do bên A bàn giao tại hiện trường, căn cứ vào tọa độ gốc và hệ tọa độ của các cọc thi công.
Dùng máy toàn đạc điện tử định vị các lỗ khoan chuẩn bị thi công. Các trục được đánh dấu cẩn thận và được gửi ra các vị trí cố định xung quanh công trường để thường xuyên kiểm tra tim cọc trong thời gian thi công và bàn giao sau này. - Tim cọc được xác định bằng bốn tim mốc kiểm tra A1, A2 và B1, B2 được đóng bằng các cọc tiêu thép D = 14, chiều dài cọc 1,5 m vuông góc với nhau và đều cách tim cọc một khoảng cách bằng nhau được 15 bố trí như hình vẽ: - Trước khi hạ casing cho mỗi lỗ khoan phải gửi 4 cọc mốc vuông góc và thẳng hàng với nhau cách tim cọc 2 ÷ 2,5m để hạ casing đúng vị trí. - Sau khi hạ xong casing dùng 4 mốc gửi, kết hợp máy toàn đạc như hình vẽ để kiểm tra tim cọc.1: Định vị cọc Hạ ống vách (ống casine) Ống vách có tác dụng: - Định vị và dẫn hướng cho máy khoan; - Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập thành phần trên hố khoan; - Bảo vệ để đất đá, thiết bị không rơi xuống hố khoan; - Làm sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp dựng và tháo dỡ ống đổ bê tông.
Sau khi định vị xong vị trí tim cọc, quá trình hạ ống vách được thực hiện bằng thiết bị rung. Có 2 loại đường kính ống D = 1 m và 1,2 m. Máy rung kẹp chặt vào thành ống và từ từ ấn xuống; khả năng chịu cắt của đất sẽ giảm đi do sự rung động của thành ống vách. Ống vách được hạ xuống độ sâu (6m).
Trong quá trình hạ ống, việc kiểm tra độ thẳng đứng được thực hiện liên tục bằng cách điều chỉnh vị trí của máy rung thông qua cẩu, ống vách được hạ xuống độ sâu đỉnh cách mặt đất 0,5m. Khoan tạo lỗ Trước khi khoan phải kiểm tra độ thẳng đứng theo dây dọi của thân dẫn hướng của cần khoan để lỗ khoan không bị xiên lệch quá độ nghiêng cho phép (1/100). 16 Để kiểm tra độ lệch xiên trên hiện trường tiện lợi nhất là xem việc lắp ráp các đoạn ống đổ bêtông. Khi lỗ khoan bị lệch nghiêng thì không thể đưa ống đổ xuống đáy hố được, tự thân ống bằng kim loại sẽ xuống theo đường dây dọi do trọng lượng bản thân của nó.
Khoan gần cọc vừa mới đổ bêtông xong: Khoan trong đất bão hoà nước khi khoảng cách mép các lỗ khoan < 1.5 m nên tiến hành cách quảng 1 lỗ; khoan các lỗ nằm giữa 2 cọc đã đổ bêtông nên tiến hành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc đổ bêtông. Cao độ dung dịch khoan trong lỗ phải cao hơn mực nước ngầm ít nhất là 1. Khi có hiện tượng thất thoát dung dịch trong hố khoan thì phải có biện pháp xử lý kịp thời. Đo đạc trong khi khoan: Gồm kiểm tra tim cọc, đo đạc độ sâu các lớp đất qua mùn khoan lấy ra và độ sâu hố khoan theo thiết kế.
Các lớp đất theo chiều sâu khoan phải được ghi chép trong nhật ký khoan và hồ sơ nghiệm thu cọc. Cứ khoan được 2 m thì lấy mẫu đất 1 lần. Nếu phát hiện thấy địa tầng khác so với hồ sơ khảo sát địa chất thì báo ngay cho thiết kế và chủ đầu tư để có biện pháp điều chỉnh, xử lý kịp thời. Sau khi khoan đến chiều sâu thiết kế, dừng khoan 30 phút để đo độ lắng.
Độ lắng được xác định bằng chênh lệch chiều sâu giữa 2 lần đo lúc khoan xong và sau 30 phút. Nếu độ lắng vượt quá giới hạn cho phép thì tiến hành hút cho tới khi đạt yêu cầu. a) Dung dịch khoan: Dung dịch khoan: Là dung dịch gồm nước sạch và các hoá chất khác như Bentonite, Polime …, có khả năng tạo màng cách nước gữa thành hố khoan và đất xung quanh, đồng thời giữ ổn định thành hố khoan.2: Dung dịch khoan Tuỳ theo điều kiện địa chất, thuỷ văn, nước ngầm để chọn phương pháp giữ thành hố khoan và dung dịch khoan thích hợp. Dung dịch khoan được chọn dựa trên tính toán theo nguyên lý cân bằng áp lực ngang giữa cột dung dịch trong hố khoan và áp lực của đất nền và nước quanh vách lỗ.
Khi khoan trong địa tầng dễ sụt lở, áp lực cột dung dịch phải luôn lớn hơn áp lực ngang của đất và nước bên ngoài. Dung dịch Bentonite dùng giữ thành hố khoan nơi địa tầng dễ sụt lỡ. Khi mực nước ngầm cao (lên đến mặt đất) cho phép tăng tỷ trọng dung dịch bằng các chất có tỷ trọng như Barit, cát Magnetic. Kiểm tra dung dịch Bentonite từ khi chế biến cho đến khi kết thúc đổ bêtông từng cọc, kể cả việc điều chỉnh để đảm bảo độ nhớt và tỷ trọng thích hợp.
Dung dịch có thể tái sử dụng trong thời gian thi công nếu đảm bảo được các chỉ tiêu thích hợp, nhưng không quá 6 tháng b) Nhiệm vụ của dung dịch: Chuyển bùn tự nhiên lên hố lắng, cân bằng thuỷ tĩnh để thành vách hố khoan không bị sập.Trong trường hợp ngừng thi công (do thời tiết hay hết giờ 18 làm) người kỹ thuật phải đảm bảo trong hố khoan có đầy dung dịch và không bị thấm đi trong thời gian ngưng thi công.3: Khoan tạo lỗ, bơm dung dịch Bentonite giữ thành 2. Kiểm tra địa tầng Kỹ thuật viên đọc kỹ hồ sơ khảo sát địa chất để nắm rõ chiều dày các lớp đát mà cọc phải đi qua, tính chất của các lớp đất Tại mỗi lỗ khoan: Dựa vào tốc độ xuống của mũi khoan, màu sắc của dung dịch, thành phần của bùn kỹ thuật viên xem và ghi rõ trong “Hồ Sơ Lý Lịch Cọc”. Nếu địa tầng thực tế có khác nhiều so với hồ sơ khảo sát địa chất thì giám sát thi công báo cáo cho bên tư vấn biết. Kiểm tra độ sâu của hố khoan Hình 2.4: Kiểm tra độ sâu hố khoan Dùng thước dây có treo quả dọi thả xuống hố khoan hoặc đo theo chiều dài của cần khoan hay ống đổ bê tông.
19 Trong khi khoan một số mùn khoan còn nằm lại trong hố khoan nên không thể thả dọi để kiểm tra được do đó lúc này sẽ kiểm tra cao độ hố khoan dựa vào chiều dài và số lượng cần khoan để tính, chiều dài mỗi cần khoan là 3. Sau khi dùng mũi khoan núp B kéo hết mùn khoan lên thì thả dọi để kiểm tra hố khoan sau đó mới thả lồng thép vào ống đổ bê tông. Sau khi thả xong lồng thép và ống đổ bê tông, tiến hành thả dọi đo lại cao độ hố khoan để xác định chiều dày lớp cặn lắng. Tiến hành thổi rửa vệ sinh hố khoan xong, thả dọi đo cao độ hố khoan một lần nữa để xác định lại lớp cặn lắng phải đảm bảo < 10cm.
Nếu trường hợp thổi rửa vệ sinh xong mà chưa có bê tông đổ ngay thì trước khi đổ bê tông phải kiểm tra lại lần nữa để đảm bảo lớp cặn lắng nằm trong giới hạn cho phép. Vệ sinh hố khoan Đây là công đoạn quan trọng nhất trong quá trình thi công cọc khoan nhồi. Sau khi khoan đến độ sâu thiết kế lượng phôi khoan không thể trồi lên hết. Khi ngừng khoan, những phôi khoan lơ lửng trong dung dịch sẽ lắng trở lại trong đáy hố khoan, hoặc những phôi khoan có kích thước lớn mà dung dịch không thể đưa lên khỏi hố khoan được.
Các công đoạn xử lý như sau: Dùng ống PVC hoặc ống kim loại có đường kính từ 60 – 100 mm (càng lớn càng dễ bơm) đưa xuống tới đáy hố khoan, dùng khí nén bơm ngược bùn tự nhiên trong hố khoan ra ngoài, các phôi khoan có xu hướng lắng xuống sẽ bị đẩy ngược lên và thoát ra ngoài lỗ khoan cho đến khi không còn cặn lắng lẫn lộn là đạt yêu cầu. Trong quá trình bơm khí nén, hố khoan phải luôn luôn được cấp đầy dung dịch để xác định độ sạch hố khoan. Có thể làm cụ thể như sau: Đổ vào 20 hố khoan một số đá 1x2, khi bơm lên dùng lưới hứng lại để kiểm tra. Nếu lượng đá 1x2 được bơm lên gần bằng với lượng đá bỏ xuống thì công đoạn vệ sinh hố khoan đạt yêu cầu.5: Vệ sinh hố khoan 2.
Công tác cốt thép[13] Khung cốt thép của cọc được chế tạo tại hiện trường. Để đảm bảo độ dày của lớp bảo vệ 10cm thường có gắn ở mặt ngoài của cốt thép con kê. Con kê thường được làm bằng bê tông cấp độ bền B25 được gắn vào các vị trí xác định trên lồng cốt thép theo thiết kế.