Sự cố khi thi công cọc khoan nhồi

Nghiêng lệch hố khoan do khi khoan

Có thể do có tảng đá mồ côi làm cho cần khoan lệch qua 1 bên nếu khoan liên tục như thế làm cho lệch hố khoan. Độ nghiêng cọc khoan nhồi phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố từ khi bắt đầu thi công:

1. Trong giai đoạn hạ ống vách (Casing)

-Kiểm tra bằng thước Nivo.

2. Trong giai đoạn khoan:

a. Độ nghiêng của tháp khoan (Boom), cái này chỉ có ở một số thiết bị như là máy khoan BG của Đức, máy khoan Soilmec, Buma (Hàn Quốc),.... Độ thẳng đứng của tháp khoan được điều chỉnh bằng thiết bị điện tử có trong buồng điều khiển, cân chỉnh như máy toàn đạc.

b. Độ nghiêng của cần khoan cũng cần được kiểm tra, tuy nhiên nó phụ thuộc phần lớn vào tháp khoan và đầu bò. Với máy khoan KH, máy này độ nghiêng của cọc thường lớn. Không có nhiều số liệu thống kê, nhưng có khi đáy cọc lệch tới 2m (đối với cọc 50m).

3. Sau khi khoan xong: kiểm tra bằng máy Koden, loại này hiện đang rất phổ biến tại Việt nam ví nhanh và chính xác.

4. Inclinometer: Dùng để kiểm tra chuyển vị (độ nghiêng) của các cọc hoặc tường sau này thôi.

Tóm lại: Kiểm tra độ nghiêng cọc sau khi khoan thì dùng Koden. Còn muốn hạn chế nó thì phải có thiết bị khoan và qui trình kiểm tra nghiêm ngặt.

Khối lượng bêtông nhiều hoặc ít hơn so vói tính toán

Nếu thừa bê tông tức là hố khoan đã sập và không có chổ cho bê tông xuống nữa nên bị đầy; còn nếu nó thiếu so với mức quy định; chứng tỏ hố khoan bị sập về hai phía tạo thành 1 khoảng không gian quá lớn.

Yếu tổ chính ảnh hưởng đến khối lượng bê tông cọc khoan nhồi (mức độ hao hụt bê tông)là:

Yếu tố khách quan

Địa chất khoan là yếu tố quan trọng nhất. Nếu địa chất tốt như vào lớp sét chằng hạn thì độ ổn đình và kích thươc lỗ khoan không bị thay đổi nên mức độ hao hụt ít. Còn địa chất xấu vào những tầng cát, cát chảy, túi bùn... ảnh hưởng rất lớn đến kích thước lỗ khoan thường gây ra sạt lỡ thành vách dẫn đến kích thước cọc bị phình ra cho nên mức hao hụt bê tông sẽ lớn. Gặp mạch nước ngâm có dòng chảy qua. Dung dịch bentonite thấm vào trong đất cũng có thể do dung dịch chất lượng không tốt nên nó có thể thấm vào đất.

Yếu tố chủ quan

Bê tông tắc trong ống đỗ: đẩy ống đỗ cao hơn mặt bêtông trong lỗ do độ sụt của bê tông quá thấp dẫn đến bị kẹt trong ống dẫn bê tông, bê tông bị kẹt trong ống không xuống được mà vẫn thi công

Do dung dịch giữ thành lỗ khoan không đảm bảo đúng tiêu chu ẩ n về độ nhớt, tỉ trọng, độ PH... dẫn đến sạt lở thành lỗ khoan.

Kiểm soát kích thước dao cạnh của gầu khoan thường thì theo kinh nghiệm cách này có thể làm tăng hoặc giảm kích thươc của lỗ khoan bằng cách chỉnh cho con dao cạnh của gầu khoan lớn hoặc nhỏ hơn.

Khoan quá nhanh cũng gây ra ảnh hưởng đến kích thước lỗ khoan (lỗ khoan giống như tạo ren) và dể gây ra sạt lở do dung dịch giữ thành chưa kịp tạo được màng ngăn giữ ổn định vách.

Hạ lồng thép không thẳng sẽ làm lồng thép trà vào vách lỗ khoan gây sạt lở.

Kiểm soát quá trình thổi rửa, làm sạch đáy hố khoan trước khi đổ bê tông. Khâu này được đánh giá là quan trọng nhất trong quá trình thi công c ọ c vì nó quyết định đến chất lượng cọc, khả năng chịu tải của cọc.[1]

Sập thành hố khoan Nhận biết của thợ lái máy khoan trong quá trình khoan: Đối với thợ kinh nghiệm thì cảm giác gầu sẽ biết được

(máy khoan ko có cảm biến đo sâu). Đối với máy khoan có cảm biến độ sâu thì sẽ hiển thị ngay trên màn hình khi sự cố xảy ra.

Sau khi sàng cát, trước khi hạ lồng, sau khi hạ lồng, trước khi đổ bê tông đều cần phải đo lại độ sâu.

Chiều cao dâng bất thường của bê tông trong quá trình đổ cũng rất đáng nghi vấn.

Dựa vào báo cáo khảo sát địa chất và địa chất mà gầu lấy lên từ hố, nếu trong 1 giai đoạn nào đó mà thành hố bị sập thì địa chất sẽ bị thay đổi cục bộ khi gầu lấy đất lên.

Sử dụng thiết bị kiểm tra KODEN TEST để kiểm tra, thiết bị này vừa kiểm tra được độ thẳng đứng, vừa cho ra được kích thước của hố.Vị trí nào bị sập thành sẽ hiện ngay ở bảng xuất kết quả đầu ra (Biểu đồ vẽ hình dạng hố theo các chiều cụ thể)

Dựa vào gầu lấy đất (Nếu khi đưa gầu xuống mà thành mới sập thì 1 lượng đất sẽ nằm trên mặt gầu, dấu hiệu này sẽ nhận biết được ngay)

Dựa vào các thết bị cảm ứng gắn ở gầu ở những máy đời mới cũng có thể phát hiện được.

Sụt lở thành hố khoan

Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái tĩnh: Độ dài của ống vách tầng địa chất phía trên không đủ qua các tầng địa chất phức tạp. Duy trì áp lực cột dung dịch không đủ.

Mực n ướ c ng ầ m có áp lực tương đối cao

Trong tầng cuội sỏi có nước chảy hoặc không có nước, trong hố xuất hiện hiện tượng mất dung dịch.

Tỷ trọng và nồng độ của dung dịch không đủ.

Dung dịch không đáp ứng kịp thời

Tại vị trí khoan không có chống thành vách thì có lớp địa chất nhão có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của bentonite

Sử dụng dung dịch giữ thành không thoả đáng.

Do tốc độ làm lỗ nhanh quá nên chưa kịp hình thành màng dung dịch ở trong lỗ.

Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái động: Ống vách bị bi ế n d ạ ng đột ngột hoặc hình dạng không phù hợp. Ống vách bị đóng cong vênh, khi điều chỉnh lại làm cho đất bị bung ra.

Dùng gầu ngoạm kiểu búa, khi đào hoặc xúc mạnh cuội sỏi dưới đáy ống vách làm cho đất ở xung quanh bị bung ra.

Khi trực tiếp để bàn quay lên trên ống giữ, do phản lực chấn động hoặc quay làm giảm lực dính giữa ống vách với tầng đất.

Khi hạ khung cốt thép va vào thành hố phá vỡ màng dung dịch hoặc thành hố.

Thời gian chờ đổ bê tông quá lâu ( qui định thông thường không quá 24 h) làm cho dụng dịch giữ thành bị tách nước dẫn đến phần dung dịch phía trên không đạt yêu cầu về tỷ trọng nên sập vách.

Rút gàu khoan quá nhanh tạo nên hiệu ứng piston làm giảm áp suất trong lỗ khoan (phần dưới gàu khoan).

Ngoài ra còn có một nguyên nhân khá quan trọng khác là áp dụng công nghệ khoan không phù hợp với tầng địa chất.

Các biện pháp đề phòng sụt lở thành hố: [2]

Theo các nguyên trên, để đề phòng sụt lở thành hố phải chú ý các việc sau:

Khi lắp dựng ống vách phải chú ý độ thẳng đứng của ống giữ. Công tác quản lý dung dịch chặt chẽ trong phương pháp thi công phản tuần hoàn.

Khi xuất hiện n ướ c ng ầ m có áp, tốt nhất là nên hạ ống vách qua tầng nước ngầm. Khi làm lỗ nếu gặp phải tầng cuội sỏi mà làm cho rò gỉ mất nhiều dung dịch thì phải dừng lại để xem xét nên tiếp tục sử lý hay thay đổi phương án. Vì vậy công tác điều tra khảo sát địa chất ban đầu rất quan trọng.

Duy trì tốc độ khoan lỗ theo qui định tránh tình trạng tốc độ làm lỗ nhanh quá khiến màng dung dịch chưa kịp hình thành trên thành lỗ nên dễ bị sụt lở.

Cần phải thường xuyên kiểm tra dung dịch trong quá trình chờ đổ bê tông để có giải pháp sử lý kịp thời tránh trường hợp dung dịch bị lắng đọng tách nước làm sập vách.

Khi làm lỗ bằng guồng xoắn, để đề phòng đầu côn quay khi lên xuống làm sạt lở thành lỗ, phải thao tác với một tốc độ lên xuống thích hợp và phải điều chỉnh cho vừa phải thành ngoài của đầu côn quay với cạnh ngoài của dao cắt gọt cho có cự ly phù hợp.

Khi thả khung cốt thép phải thực hiện cẩn thận tránh cho cốt thép va chạm mạnh vào thành lỗ. Sau khi thả khung cốt thép xong phải thực hiện việc dọn đất cát bị sạt lở, thuờng dùng phương pháp trộn phun nước, sau đó dùng phương pháp không khí đây nước, bơm cát v.v... để hút thứ bùn trộn ấy lên, lúc này phải chú ý bơm nước áp lực không đuợc quá mạnh tránh làm cho lỗ khoan bị phá hoại nhiều hơn.

Biện pháp xử lý khắc phục: Nếu nguyên nhân sụt lở thành vách do dụng dịch giữ thành không đạt yêu cầu thì biện pháp chung là bơm dung

dịch mới có tỷ trọng lớn hơn vào đáy lỗ khoan và bơm đuổi dung dịch cũ ra khỏi lỗ khoan. Sau đó mới tiến hành xúc đất và vệ sinh lỗ khoan. Trong quá trình lấy đất ra khỏi lỗ khoan luôn luôn duy trì mức dung dịch trong lỗ khoan đảm bảo theo qui định cao hơn mực nước thi công 2m.

Nếu nguyên nhân do ống vách chưa hạ qua hết tầng đất yếu thì giả pháp duy nhất là tiếp tục hạ ống vách xuống qua tầng đất yếu và ngập vào tầng đất chịu lực tối thiểu bằng 1m.

Nếu do lực ma sát lớn không hạ được ống vách chính thì dùng các ống vách phụ hạ theo từng lớp xuống dưới để giảm ma sát thành vách. Số luợng ống vách phụ phụ thuộc vào chiều sâu tầng đất yếu.Ông vách phụ trong cùng có chiều dài xuyên suốt và đường kính bằng ống vách chính ban đầu. Các lớp ống vách phụ hạ trước đó có chiều dài ngắn hơn một đoạn theo khả năng hạ được của thiết bị hạ ống vách chịu ma sát trên đoạn đó và có đường kính lớn hơn 10 cm theo từng lớp từ trong ra ngoài.

Lồng thép bị trồi lên hay tụt xuống khi hạ

Do sụt lở hố khoan nên hạ xuống bị lồng thép bị trồi lên; khi quá trình liên kết các lồng thép không chặt khi đổ bê tông sẽ bị tụt xuống ; hay bị đứt lồng thép ; do trước khi đổ không kiểm tra nghiệm thu hố khoan kỹ; không nạo vét vệ sinh

Trường hợp trồi cốt thép do ảnh hưởng của quá trình rút ống vách: [2] Nguyên nhân 1: Thành ống bị méo mó, lồi lõm.

Cách phòng ngừa: Kiểm tra kỹ thành trong ống vách nhất là ở phần đáy. Nếu bị biến dạng hoặc méo mó thì phải nắn sửa.

Nguyên nhân 2: Cự ly giữa đường kính ngoài của khung cốt thép với thành trong của ống vách nhỏ quá, vì vậy sẽ bị kẹp cốt liệu to vào giữa khi rút ống vách cốt thép sẽ bị kéo lên theo.

Cách phòng ngừa: Quản lý chặt chẽ cốt liệu bê tông. Cự ly giữa thành trong ống vách và thành ngoài của cốt đai lớn đảm bảo gấp 2 lần đường kính lớn nhất của cốt liệu thô.

Nguyên nhân 3: Do bản thân khung cốt thép bị cong vênh, ống vách bị nghiêng làm cho cốt thép đè chặt vào thành ống.

Cách phòng ngừa: Phải tăng cường độ chính xác ở khâu gia công cốt thép, đề phòng khi vận chuyển bị biến dạng và kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách trước khi thả lồng cốt thép.

Cách sử lý sự cố : Khi bắt đầu đổ bê tông thấy phát hiện cốt thép bị trồi lên thì phải lập tức dừng việc đổ bê tông lại và kiên nhẫn rung lắc ống vách , di động lên xuống hoặc quay theo một chiều để cẳt đứt sự vướng mắc giữa khung cốt thép và ống vách. Trong khi đang đổ bê tông, hoặc khi rút ống lên mà đồng thời cố thép và bê tông cùng lên theo thì đây là một sự cố rất nghiêm trọng : hoặc thân cọc với tầng đất không được liên kết chặt, hoặc là xuất hiện khoảng hổng. Cho nên trường hợp này không được rút tiếp ống lên trước khi gia cố tăng cường nền đất đã bị lún xuống.

Trường hợp cốt thép bị trồi lên do lực đẩy động của bê tông

Đây là là nguyên nhân nhân chính gây ra sự cố trồi cố thép, lực đẩy động bê tông xuất hiện ở đáy lỗ khoan khi bê tông rơi từ miệng ống xuống (thế năng chuyển thành động năng ). chiều cao rơi bê tông càng lớn, tốc độ đổ bê tông càng nhanh thì lực đẩy động càng lớn. cốt thép sẽ không bị trồi nếu lực đẩy động nhỏ hơn trọng lượng lồng thép.

Vì vậy có thể giảm thiểu sự trồi cốt thép nếu hạn chế tối đa chiều cao rơi bê tông và tốc độ đổ bê tông. chiều cao này có thể không chế căn cứ vào trọng lượng lồng thép.

Mặt khác có thể coi bê tông rơi xuống đáy lỗ khoan là trên nền đàn hồi, vì vậy việc giảm thiểu tốc độ đổ bê tông sẽ làm giảm thiểu phản lực đẩy ở đáy lỗ khoan.

Sự cố tụt cốt thép chủ trong công nghệ khoan xoay vách (ví dụ cầu đuống)

Nguyên nhân : Khi xoay ống vách thì cốt thép chủ bị xoay theo do tỳ vào ống ách qua các con kê và các cốt liệu lớn. nhất là khi

toàn bộ khung cốt thép tỳ lên ống vách thông qua các con kê do không dùng hệ khung cốt thép treo tạm thời khi đổ bê tông (như ở trụ 7 cầu đuống ) thì ảnh hưởng dao động của cốt thép khi xoay ống vách càng lớn. khi đó dưới tác động của việc xoay ống vách và trọng lượng của khung cốt thép thì toàn bộ khung cốt thép phần trên sẽ bị tụt xuống.

Biện pháp xử lý và phòng ngừa: Khung cốt thép dùng mối nối buộc phải buộc thật chắc chắn và cẩn thận các mối nối giữa cốt thép chủ với cốt

chủ, giữa cốt chủ với cốt đai và các cốt thép với nhau.

Để hạn chế ảnh hưởng tác động của ống vách khi xoay vách tốt nhất là nên dùng các cốt thép tạm nối với cốt chủ nhô lên khỏi ống vách và treo toàn bộ lồng cốt thép trong lúc đổ bê tông. cách này sẽ hạn chế tối đa lực tỳ của lồng thép lên ống vách. nếu việc treo này vướng cho công tác đổ bê tông thì có thể không treo nhưng phải thường xuyên theo dõi cao độ cốt thép phụ tạm hoặc khi xoay ống vách phải treo lên.

Ống vách bị kẹt không rút lên được [2]

Nguyên nhân: Do điều kiện đất (chủ yếu là tầng cát). Lực ma sát giữa ống chống với đất ở xung quanh lớn hơn lực nhổ lên ( lực

nhổ và lực rung) hoặc khả năng cẩu lên của thiết bị làm lỗ không đủ. Trong tầng cát thì sự cố kẹp ống thường xảy ra, do ảnh hưởng của n ướ c ng ầ m khá lớn, ngoài ra còn do ảnh hưởng của mật độ cát với việc cát cố kết lại dưới tác dụng của lực rung. Còn trong tầng sét, do lực dính tương đối lớn hoặc do tồn tại đất sét nở v.v...

Ống vách hoặc thiết bị tạo lỗ nghiêng lệch nên thiết bị nhổ ống vách không phát huy hết được năng lực.

Lưỡi nhọn ống vách bị mài mòn lên làm tăng lực ma sát giữa ống vách với tầng đất.

Thời gian giữa hai lần lắc ống dài quá cũng làm cho khó rút ống đặc biệt là khi ống vách đã xuyên vào tầng chịu lực.

Bê tông đổ một lượng quá lớn mới rút ống vách hoặc đổ bê tông có độ sụt quá thấp làm tăng ma sát giữa ống vách và bê tông.

Có thể do quá trình thi công lâu quá ; máy móc đi lại xung quanh ; làm cho đất lèn chặt và ép thành ống vách chặt lại nên không rút ra được.

Biện pháp phòng ngừa, khắc phục: Chọn phương pháp thi công và thi ế t b ị thi công đảm bảo năng lực thiết bị đủ đáp ứng nhu cầu cho công nghệ

khoan c ọ c . Sau khi kết thúc việc làm lỗ và trước lúc đổ bê tông phải thường xuyên rung lắc ống, đồng thời phải thử nâng hạ

ống lên một chút ( khoảng 15 cm) để xem có rút được ống lên hay không. Trong lúc thử này không được đổ bê tông vào.

Khi sử dụng năng lực của bản thân máy mà nhổ ống chống không lên được thì có thể thay bằng kích dầu có năng lực lớn để kích nhổ ống lên.

Trước khi lắc ống lợi dụng van chuyển thao tác, lúc lắc với một góc độ nhỏ làm cho lực cản giảm đi, để cho nó từ từ trở lại trạng thái bình thường rồi lại nhổ lên, và phải đảm bảo hướng nhổ lên của máy trùng với hướng nhổ lên của ống. Nếu ống bị nghiêng lệch thì phải sửa đổi thế máy cho chuẩn.

Nếu phát hiện ra lưỡi nhọn ống vách bị mài mòn phải kịp thời dùng phương pháp hàn chồng để bổ xung.

Hư hỏng bêtông ở mũi và thân cọc

Khi dùng sóng siêu âm người ta thấy khuyết tật của cọc sau khi thi công ; những nguyên nhân trên có thể là tác nhân gây cho cọc có khuyết tật.

Công đoạn khoan tạo lỗ Kỹ thuật, thiết bị khoan hoặc loại c ọ c ấn định kém thích hợp với đất nền. Sự mất dung dịch khoan bất ngờ(khi gặp hang caster ) hoặc sự trồi lên đột ngột của đất bị sụt lở vào lỗ khoan.

Sự quản lý kém khi khoan tạo lỗ do sử dụng loại dung dịch có thành phần không thích hợp với đất nền.

Sự nghiêng lệch bấp bênh hoặc hệ thống khoan tạo lỗ của máy khi gặp đá mò côi hoặc lớp đá nghiêng.

Làm sạch lỗ khoan không đầy đủ, đáy lỗ khoan có một lớp cặn dày ít nhiều sinh ra một sự tiếp xúc không tốt tại mũi c ọ c và làm nhiễm bẩn bê tông.

Công đoạn đổ bê tông cọc Thiết bị đổ bê tông không thích hợp. Sai sót trong việc nối ống đổ bê tông, dứt đoạn đổ bê tông, do sự rút ống dẫn bê tông quá nhanh.

Sự cấp liệu không đều dẫn đến lượng bê tông chiếm chỗ ban đầu không đủ do đổ nhanh (chẳng hạn giữa ống dẫn và đai bọc).

Sự dụng bê tông có thành phần không thích hợp, khong đủ tính dẻo và dễ phân tầng.

Sự lưu thông mạch n ướ c ng ầ m làm trôi cục bộ bê tông tươi.

Sự xắp xếp lại nền đất làm suy giảm ma sát thành bên hoặc khả năng chịu lực của mũi c ọ c .

Thời hạn giãn cách kéo dài giữa khâu khoan tạo lỗ và đổ bê tông c ọ c gây ra sự sụt lở đất ở vách lỗ khoan và lắng đọng chất cặn ở đáy lỗ khoan, đó là sự cố thông thường xảy ra ở công trường thi công một số lượng lớn c ọ c khoan nh ồ i .

Xử lý các khuyết tật bê tông cọc chất lượng kém

Phương pháp bơm vữa này cho phép:

Tái tạo lại bê tông có khuyết tật mà đặc tính của bê tông này là thiếu chất gắn kết. Gia cố khối lượng đất nền đã bị giảm khả năng chịu lực và bị xáo trộn bằng cách thấm nhập vữa.

Lấp các đường n ứ t hoặc lỗ rỗng của đất nền.

Phải xác định thành phần vữa, định lượng vữa sử dụng, áp lực bơm và khối lượng cần phun.

Mục đích và yêu cầu xử lý :

- thay thế lớp mùn khoan và dung dịch sét phần mũi cọc khoan nhồi bằng một lớp vữa xi măng cát mác 300 tương đương với cường độ bê tông thân cọc. - không làm ảnh hưởng tới cấu trúc địa tầng của lớp cuội sỏi dưới mũi cọc.

Công nghệ xử lý

Khoan tạo lỗ :

Đối với c ọ c các lỗ khoan kiểm tra có thông nước với nhau thì sử dụng 3 lỗ khoan kiểm tra làm lỗ để bơm và thoát vữa, (vị trí lỗ khoan là các ống nhựa đường kính đường kính 100mm và 2 ống nhựa đường kính 60mm phía đối diện đã đặt sẵn trong cọc ). hai ống nhựa còn lại để sử dụng làm lỗ kiểm tra kết quả bơm vữa sử lý.

Đối với các c ọ c không có hiện tượng thông nước với nhau trong khi khoan kiểm tra và thổi rửa thì phải khoan thủng 2 ống nhựa còn lại để bơm vữa vào mũi cọc.

Nếu ống nhựa đường kính 60 không thẳng, không thể tận dụng làm lỗ khoan xử lý được, thi phải khoan thêm một lỗ đường kính 93 mm dọc suốt thân c ọ c , vị trí lỗ khoan này nên cách lồng thép >25 cm, nhưng tác dụng của lỗ khoan này hạn chế hơn các lỗ xung quanh cọc khi bơm vữa xử lý.

Bơm nước xói rửa

Dùng máy khoan để nâng, hạ ống thép đường kính 33* 44mm dài bằng chiều dài c ọ c để xói rửa. Dùng vòi nước có áp từ 5 đến 10 át, lưu lượng 10 –15 m3/giờ để xói rửa lớp mùn ở phần mũi c ọ c .

Áp lực bơm phù hợp phải xác định tại hiện trường nhằm đảm bảo 2 yêu cầu

Xói sạch lớp mùn xốp ở mũi cọc

Không làm ảnh hưởng tới tầng cuội sỏi ở phía dưới

Thời gian xói rửa tại mỗi c ọ c tuỳ thuộc vào lượng mùn ở mũi cọc, khi thấy nước đùn lên ở miệng lỗ khoan đã sạch mùn và chỉ còn lẫn cát thì dừng bơm rửa để không ảnh hưởng tới tầng cuội sỏi phía dưới.

Bơm vữa xi măng cát mác 300

Việc bơm vữa xi măng cát tuân thủ theo công nghệ thi công vữa dâng tại vị trí các ống nhựa đường kính 100 mm. áp lực bơm vữa từ 5 – 6 át, để tạo áp lực phải bố trí nút cao su ở lỗ khoan đặt ống bơm vữa.

Đối với các lỗ khoan không có hiện tượng mất nước trong khi khoan thì bơm xử lý làm nhiều đợt, mỗi đợt cách nhau 1 ngày để tránh hiện tượng mất vữa vào tầng cuội sỏi.

Khi thấy vữa dâng lên tràn qua mặt ống nhựa thì cho dừng bơm và xem như chân c ọ c và ống nhựa đã được lấp đầy vữa.

Sự cố gặp hang caster khi khoan

Quá trình hình thành hang cactơ trong các khối núi đá vôi chủ yếu tập trung tại Miền Bắc Việt Nam và kéo dài đến đầu tỉnh Quảng Trị thì không thấy xuất hiện trên bề mặt, tại Đà Nẵng lại xuất hiện khối núi Ngũ Hành Sơn, vô Miền Nam bắt gặp đá vôi tại Hà Tiên. Có thể nhận định diện phân bố của đá vôi tại Việt Nam có xu hướng chìm sâu và tắt dần từ Bắc vào Nam.Trong xây dựng cầu trên QL1A đã gặp một vài sự cố khi thi công cọc khoan nhồi qua vùng có hang cactơ như cầu Hàm Rồng (Thanh Hoá), cầu sông Gianh và QL12A (Quảng Bình) là ví dụ điển hình.

Nói chung không thể định trước được sự phân bố của Hang Karst, cần chú ý khi khoan nếu gặp hang thì cần phải xử lý ngay. Trong điều kiện có thể nên tiến hành thăm dò địa vật lý trước rồi khoan sau. Khi khoan thì yêu cầu người đứng máy và người chỉ đạo kỹ thuật phải rất dày dạn kinh nghiệm. Khi gặp các hang phải thực hiện chống ống vách tránh hiện tượng mất dung dịch và sập đáy có thể dẫn đến mất toàn bộ dụng cụ khoan.

Dấu hiệu thường thấy khi mũi khoan gặp hang caster là độ lún cần khoan tăng đột ngột, cao độ dung dịch trong lỗ khoan có thể bị tụt xuống khi gặp hang rỗng hoặc dâng lên khi trong hang có nước có áp hoặc bùn nhão.

Việc gặp hang caster có nhiều bùn nhão như ở cầu bợ khiến phải sử lý mất rất nhiều thời gian, trong đó việc sử dụng ống vách phụ qua hang caster cũng là một giải pháp đang được áp dụng khá hiệu quả. trong trường hợp phát hiện trước có hang caster thì sử dụng thiết bị khoan xoay ống vách là phương pháp hiệu quả nhất.

Việc sử dụng ống vách phụ qua hang caster kết hợp với ống vách mở rộng bên ngoài được tiến hành như sau:

Ví dụ với cọc 1500: Bước 1: sử dụng ống vách mở rộng 1800 dày 14mm rung hạ bằng búa rung bp170 đến cao độ cho phép có thể rút

được ống vách lên tuỳ theo năng lực thiết bị hiện có. có thể kết hợp đào đất hoặc xói hút trong ống vách để giảm thiểu lực ma sát thành c ọ c .

Bước 2: khoan trong lòng ống vách mở rộng bàng máy khoan bauer sau đó doa lỗ 1650. vách thép phụ 1600 được ép hạ qua hang sau đó tiếp tục khoan 1500 và đổ bê tông bình thường.

Ống vách phụ được giữ lại trong đất còn ống vách mở rộng có thể được rút lên sau khi khoan xong.

Không rút được đầu mũi khoan lên

Do một nguyên nhân nào đó như mất điện máy phát, hỏng cẩu.v.v.. làm gián đoạn quá trình khoan cọc, cần phải rút đầu khoan lên ngay ngay sau khi mất điện thì đầu khoan bị kẹt ở đáy lỗ không cẩu lên được cũng không thể nhổ lên được.

Nguyên nhân là do hiện tuợng sập vách phần đất đã khoan duới đáy ống vách chưa kịp hạ xảy ra ngay sau khi mất điện làm nghiêng đầu khoan, đầu khoan bị vướng vào đáy ống vách và bị toàn bộ phần đất sập xuống bao phủ. Do vậy không thể rút đầu khoan lên được.

Cách xử lý: Cách 1: Rút ống vách lên khoảng 20 cm sau đó mới rút đầu khoan, sau khi rút được đầu khoan lên rồi sẽ lại hạ

ngay ống vâch xuống.

Cách 2: Nếu không thể nhổ được ống vách do ống vách đã hạ sâu, lực ma sát lớn, ta phải dùng biện pháp xói hút . Cách tiến hành như sau:

Dùng vòi xói áp lực cao xói hút phần đất đã bị sập và xói sâu xuống dưới đầu khoan mục đích làm cho đầu khoan trôi xuống dưới theo phương thẳng đứng để khỏi bị nghiêng vào thành vách. Sau đó mới cẩu rút đầu khoan.

Lưu ý: Trong suốt quá trình xói hút luôn giữ cho mực nước trong lỗ khoan ổn định đầy trong ống vách để giữ ổn định thành lỗ khoan dưới đáy ống vách.[3]

Tổng quan về công nghệ thi công khoan cọc nhồiI. GIỚI THIỆU CÁC CÔNG NGHỆ KHOAN HIỆN NAY.1. Công nghệ khoan nhồi đơn giản.Các đặc điểm thi công.- Phương pháp này không dùng ống vách mà chỉ sử dụng trong trường hợp đất nền có đủ độ dính, chặt và nằm trên mực nước ngầm. Các thành hố khoan không cần có sự bảo vệ nào, trừ đoạn đầu tiên. Phương pháp này có thể liên quan đến các loại cọc và các baret với tất cả các kích thước. Do đó việc áp dụng tương đối hạn chế, vì các loại đất nền làm móng trên cọc thường ngâm trong nước ngầm. Do vậy độ sâu của loại cọc này ít vượt quá 20 m- Hố khoan được thi công trong đất nền bằng các thiết bị cơ khí như Guồng xoắn, gàu đào … việc chủ yếu là phải giữ được thành hố khoan. Mỗi công trình phải làm một thí nghiệm khoan thử. Tiết diện hố khoan có thể là hình tròn (cọc) hoặc có thể

là hình dạng bất kỳ ( baret ). Trong trường hợp bị sụt lở, có thể dùng phương pháp thi công khác, nói chung là khoan trong dung dịch sét (bentonite).Các quy định về cấu tạo.- Các cọc có thể không cần đặt cốt thép hoặc chỉ một phần (thường là 1/3 trên đầu cọc) nếu tải trọng của công trình hoặc của đất nền chỉ gây ra áp lực đúng tâm trên trục lý thuyết của cọc. Vấn đề này do người thiết kế quyết định.- Khi cọc không bố trí cốt thép thì có thể đặt những thành thép chờ cấy vào bê tông tươi. Thông thường, cọc chịu nén dùng các thép chờ để giữ vị trí của cọc được xác định trong nền đất, cho tới khi bê tông đã đủ khả năng chịu lực, các thép chờ này chỉ được định vị chính xác khi bê tông được san phẳng ít nhất 1 m dưới mặt bằng của nơi thao tác.- Các cọc chịu các lực uốn, các cọc xiên và các cọc chịu kéo thì phải đặt cốt thép trên suốt chiều dài cọc.- Các lồng cốt thép của cọc được cấu tạo bằng các cốt thép dọc phân bố theo dạng hình trụ, gắn chặt xung quanh với các thép đai vòng hoặc đai xoắn ốc. Chiều dài lồng cốt thép cho phép đủ liên kết chính xác với kết cấu phù hợp với số liệu của việc thiết kế. Số lượng cốt thép dọc của cọc tối thiểu là 5 thanh và đường kính không nhỏ hơn 12 mm. Tiết diện tổng cộng của cốt thép tối thiểu phải bằng 0.5% tiết diện cọc nếu tiết diện này 0.5 m2.

2. Công nghệ thi công khoan cọc nhồi có ống vách.2.1. Các đặc điểm thi công: Khi dùng dung dịch sét pha bentonite mà vẫn không giữ được thành hố khoan khỏi sụt lở hoặc mất dung dịch (có hang cactơ) thì phải dùng toàn bộ ống vách để bảo vệ thành hố.- Việc khoan được thực hiện trong đất bằng phương tiện cơ giới (máy khoan, gầu goạm…) dưới sự bảo vệ của ống vách mà đáy luôn luôn nằm phía dưới đáy của lỗ khoan. ống vách có thể được cắm tới độ sâu cuối cùng bằng cách rung hoặc ép xuống đồng thời xoay dần theo sự tiến triển của việc khoan. Đường kính của cọc là đường kính ngoài của đầu bịt ống vách. - Lỗ khoan được chứa một phần hoặc toàn bộ bằng bê tông có độ linh động cao, sau đó ống được rút sao cho chân ống vách luôn nằm thấp hơn ít nhất 1m dưới mức bê tông trừ ở cốt san phẳng.2.2. Thi công.- Đáy của ống vách luôn luôn nằm ở dưới đáy của lỗ khoan. Trong lúc khoan, việc giữ đất và nước không vào trong ống vách, có xét tới khả năng hút của mũi khoan phải sao cho đạt được một áp suất dư ở đáy của ống vách.- Lỗ khoan được nạo vét ít hơn 2 giờ trước lúc bắt đầu đổ bê tông, trừ khi có biện pháp đặc biệt chống sự lắng đọng.- Mức nước trong hố khoan trong lúc đổ bê tông phải thường xuyên cao hơn mức tĩnh cao của các lớp có nước ngầm bên cạnh.- Nếu việc khoan đi qua một lớp đất ở dạng cát bụi ngập trong nước, người ta kiểm tra để không tạo thành các túi rỗng xung quanh ống vách. Liên quan với điều ấy, sát với 3 cọc đầu tiên của công trường, người ta thực hiện khoan thăm dò đường kính nhỏ đi qua các lớp nguy hiểm (cát bụi). Việc thăm dò này có 2 tác dụng:+ Thứ nhất là dò tìm các túi rỗng bằng cách nhận xét sự tự rơi dụng cụ khoan+ Thứ hai là cho phép nước thoát ra không làm phân tầng bê tông.Khi cần thiết thì việc khoan thăm dò được thực hiện sau khi khoan và trước lúc đổ bê tông ở sát gần ngay với ống vách đã đặt. Lưu ý: nếu không có các mũi khoan thăm dò thì có thể các hiện tượng sau sẽ xảy ra: khi rút ống vách chứa đầy bê tông, nước sẽ nhanh chóng chiếm chỗ các túi và gây áp lực lớn, lúc đó người ta thấy nước đẩy ra, trong 1 thời gian nào đó, hoặc ở ngoại vi của bê tông hoặc ngay cả theo các thanh thép dọc bằng cách hình thành các mạch nước phun nhỏ. Một phần bê tông bị phân tầng.- Thi công đổ bê tông:+ Nếu nhận thấy nước ở đáy hố khoan không có, có thể đổ bê tông hố khoan bằng 1 ống độc lập.+ Nếu có nước ở trong hố khoan, người ta phải sử dụng hệ ống đổ bê tông. Hệ ống đổ bê tông là 1 hệ ống kim loại gồm nhiều đoạn ống và bên trên có 1 phễu hoặc máng nghiêng. Các mối nối giữa các đoạn đều kín khít. Đường kính trong của ống ít nhất là 15 cm. Hệ ống đổ bê tông có chiều dài toàn bộ bằng chiều dài cọc. Trước lúc đổ bê tông người ta hạ nó đến đáy sau đó người ta nâng cao lên nhiều nhất là 15 cm. Sau khi mồi (mẻ đổ bê tông đầu tiên vào trong máng nghiêng) cần tránh phân tầng bê tông bằng cách đặt một cái nút ở giữa, chân của ống đổ bê tông không bao giờ được nằm dưới mặt bê tông tươi trong cọc ít hơn 2m.ã Lưu ý: Khi mồi ống đổ bê tông nên tránh+ Đổ trực tiếp bê tông + Sử dụng giấy làm nút+ Việc nhấc nút lên (thường là cái xẻng) trước khi một vòm đủ được hình thành ở trong phễu.+ Trong khi đổ bê tông, nếu bê tông đi xuống ống cắm ở dưới phễu, phải đổ từ từ để tránh sự hình thành một túi không khí. Việc rút ống lên chỉ được làm sau khi đã đo mức cao của bề mặt bê tông và chắc chắn có 1 lớp bảo vệ tối thiểu 2 m. Người ta chỉ dùng các ống đổ bê tông hoàn toàn được cọ rửa sạch.3. Công nghệ thi công khoan cọc nhồi trong dung dịch.3.1. Các đặc điểm thi công:- Việc khoan đất được thực hiện bở các phương tiện cơ giới (Máy khoan, gầu goạm…) dưới sự bảo vệ của dung dịch khoan, tiết diện khoan hình tròn (cọc) hoặc hình dạng bất kỳ (baret). Đường kính của cọc (chiều rộng trong các baret) là các kích thước của dụng cụ khoan.- Lỗ khoan được nhồi đầy bê tông có độ linh động cao, bằng cách dùng hệ thống đổ bê tông. Việc đổ bê tông được thực hiện

với 1 hệ ống kỹ thuật rút ống.3.2. Công nghệ thi công:- Mức của dung dịch trong lỗ khoan luôn luôn nằm ở ít nhất 1 m trên mức tĩnh cao nhất của nước ngầm mà mũi khoan đi qua hoặc đi gần sát lúc thi công.ã Lưu ý: các mức của nước ngầm đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định dưới dung dịch. Sự biến động nhanh của mức này có thể sinh ra các khó khăn trong việc giữ ổn định thành bên, chính vì vậy hồ sơ khảo sát phải cho tất cả các điều chỉ dẫn liên quan đến nước ngầm và sự biến động có thể xảy ra trong lúc đang tiến hành các công việc.- Việc sử dụng các ống vách ở đầu là bắt buộc để ngăn ngừa sự sụt lở của đầu hố khoan. Việc lấy ra ống vách ở đầu sau khi đổ bê tông cần phải được làm không có sự biến đổi đột ngột của mức bê tông. Trong trường hợp các baret, người ta phải giới hạn và bảo vệ phần trên của chỗ đào bằng các tường con dẫn hướng hoặc cơ cấu tương đương (ví dụ như cốp pha bằng kim loại thu hồi được) trên một chiều sâu ít nhất là 80 cm. ã Lưu ý:+ Chiều cao của các cơ cấu bảo vệ đầu (nắp bịt, các tường con dẫn hướng…) cần phải phù hợp với bản chất của các loại đất. Nói chung chiều cao 80 cm là đủ.+ Việc lấy ra đột ngột ống vách ở đầu, nhất là lúc bê tông đã bắt đầu ninh kết, có thể gây ra sự co thắt của cọc.- Thi công đổ bê tông: + Lỗ khoan được vét ít hơn 3 giờ trước lúc bắt đầu đổ bê tông và các đặc tính của dung dịch đã được kiểm tra. Nếu việc khoan kéo dài quá, thì việc lấy mẫu dung dịch ở đáy hố khoan phải được thực hiện ngay lúc kết thúc khoan. Nếu các đặc tính của dung dịch tốt, thì việc đổ bê tông có thế được tiến hành. Nếu không, nguời ta phải tiến hành lưu chuyển lại cho tới lúc đạt được các đặc tính tốt theo đúng yêu cầu kỹ thuật.ã Lưu ý: Việc nạo vét đáy hố để loại trừ các bùn đất đào nằm ở đáy hố khoan là cần thiết để đạt được một sự tiếp xúc tốt của cọc với đất. Đối với các cọc và các baret thi công dưới dung dịch sét tĩnh, việc nạo vét này thường đi liền với sự lưu chuyển lại với một dung dịch mới hoặc đã được xử lý dưới sự lưu chuyển cưỡng bức bằng cách bơm. Thời hạn 3 giờ cầm nạo vét buổi tối để đổ bê tông vào sáng hôm sau.- Hệ ống đổ bê tông: Việc thi công bê tông được làm nhờ hệ ống đổ bê tông, hệ ống đổ này là một hệ ống kim loại tạo bởi nhiều phần tử và được lắp ở phía trên một phễu hoặc máng nghiêng. Các mối nối giữa các phần tử rất kín, đường kính trong của ống ít nhất bằng 4 lần đường kính của cấp phối bê tông mà nó phục vụ để thi công và không bao giờ nhỏ dưới 115 mm. Đường kính bên ngoài của nó phải nhỏ hơn 1/2 đườn kính danh định của cọc. Ống đổ bê tông có chiều dài toàn bộ bằng chiều dài cọc. Trước lúc đổ bê tông nó chạm đáy, sau đó người ta dâng lên nhiều nhất là 15 cm. Việc mỗi lần đổ bê tông đầu tiên phải tránh sự nhiễm bẩn bê tông do dung dịch chứa trong ống, nhờ một nút tạm thời được đẩy bởi bê tông. Sau khi mồi, chân của ống đổ bê tông không bao giờ được nằm cách ít hơn 3 m dưới mức bề mặt của bê tông tươi ở trong cọc.ã Lưu ý: Trong lúc mồi của ống đổ bê tông phải loại trừ:+ Việc đổ trực tiếp bê tông+ Sử dụng nút giấy - Nhấc vật bịt ra trước khi thi hành đủ vòm ở phễu.4. Khoan trục rỗng:Sử dụng các cọc loại này đòi hỏi khảo sát trước nền đất một cách khá chi tiết để có thể nắm vững các sự thay đổi cao trình của các lớp … Thật vậy, rất khó kiểm tra lúc đang thi công, bản chất của các lớp được xuyên qua.Các cọc này không được sử dụng trong trường hợp gặp các chướng ngại vật lằm trong đất (đi qua chỗ đất cứng, bê tông, các khối xây dựng lớn…).4.1. Các đặc điểm thi công:- Một cái khoan có trục rỗng với chiều dài tổng cộng ít nhất bằng chiều sâu của các cọc phải thi công, được xoáy vào trong đất mà không đẩy đất ra một cách đáng kể.ã Lưu ý:+ Máy khoan thực sự kéo dài ở đáy của nó bởi mũi khoan mà đường kính ở chỗ đất dính lớn hơn đường kính của cần khoan. Đường kính danh định là đường kính của cánh xoắn chứ không phải là của cần khoan.+ Đất ở lại giữa cánh xoắn và cần khoan bị ép lại.+ Nếu cánh xoắn ở gần mũi có một đường kính bị giảm đi do bị mài mòn, người ta sợ có sự giảm áp lực của đất bao quanh và dẫn đến giảm ma sát bên cạnh so với ma sát được ước tính.- Máy khoan được rút ra khỏi đất mà không cần vặn xoắn, trong lúc đó bê tông được phun vào qua trục rỗng của cần khoan và thay chỗ cho đất đá bị rút ra.4.2. Các quy định về cấu tạo:- Cốt thép: Loại cọc này thường không có cốt thép hoặc chỉ có cốt thép ở phần trên. Nếu các cọc có cốt thép ở phần trên, thực hiện bằng cách đưa các lồng cốt thép cứng hoặc các thép hình đưa vào trong bê tông tươi, nhà thầu phải đưa ra được bằng chứng (các dẫn chứng và các thử nghiệm khả thi) là họ đạt được chiều sâu mong muốn va không gây biến dạng các lồng thép.- Bê tông: + Thành phần và liều lượng của bê tông được xác định theo cường độ thực tế cần đạt.+ Liều lượng tối thiểu là 350 Kg xi măng cho 1 m3 bê tông.+ Việc lựa chọn chất kết dính có kể tới các kết quả phân tích hoá học nước dưới đất.+ Bê tông phải có thể được bơm một cách dễ đàng, muốn vậy thì bê tông phải có nhiều cát và cỡ hạt của các cấp phối được

hạn chế.+ Độ lưu động của bê tông được đo bởi một dụng cụ thích hợp. Nếu dùng phễu hình côn, độ sụt đo được phải nằm giữa 15 và 22 cm. Độ lưu động như thế có thể đạt được bằng cách cho thêm vào các chất hoá dẻo trên công trường hoặc ở trạm trộn trung tâm khi nó ở gần công trường.+ Khi dùng các thanh thép, nhà thầu phải đưa ra được bằng chứng là các đặc tính của chúng (sức bền, độ dính bám) và công nghệ đưa chúng vào trong bê tông bảo đảm tính đồng nhất của vật liệu và có các đặc tính phù hợp với nhiệm vụ thiết kế.4.3. Thi công.- Máy khoan rỗng có tối thiểu các phần tử là 1 và tối đa là 3.- Phần mũi của cần khoan được trang bị một hệ thống nút hoặc lỗ cửa cho đổ bê tông, phần gắn hệ thống bịt (nút, hệ thống then cài), để tránh không cho đất vào khi vặn xoắn, cấm không được đẩy lên quá 10 cm để đẩy nút ra hoặc mở then cài, mà không đổ bê tông, nếu nút không đẩy ra được, phải rút cần khoan lên bằng cách vặn lên. Cọc phải được làm lại.- Sau khi đẩy nút ra hoặc mở then cài của các cửa lỗ đổ bê tông đối với các máy khoan có trang bị cơ cấu này, việc đổ bê tông vào bên trong cọc phải liên tục trong khi rút cần khoan lên. Để tránh sự co thắt cọc lúc thi công, người ta phải ngừng ngay rút cần khoan lên trong trường hợp việc cấp bê tông bị ngừng trệ.- Không được đổ bê tông 2 cọc cạnh nhau mà khoảng cách giữa 2 trục của chúng nhỏ hơn 1,5 lần tổng số 2 đường kính của 2 cọc đó. Khi có một sự dâng lên của bê tông tươi trong cọc bên cạnh thì lập tức phải báo cáo bằng văn bản cho chủ nhiệm đồ án có biện pháp khắc phục phù hợp.- Số lượng bê tông sử dụng cho mỗi cọc được ghi vào trong các báo cáo về số liệu thí nghiệm.- Áp lực trong bê tông phải được giữ cho đến khi đáy cọc của cần khoan còn chưa đạt cốt lý thuyết cắt bằng đầu cọc.- Trừ các quy định đặc biệt, việc đổ bê tông các cọc được thi công tới cốt sàn làm việc.5. Khoan xoắn có khuôn: 5.1. Các đặc điểm thi công:- Việc sử dụng các loại cọc này đòi hỏi phải khảo sát trước tình hình địa chất một cách kỹ lưỡng để nắm thật vững cao độ của lớp nền cứng. Quả vậy rất khó kiểm tra trong lúc thi công bản chất của các lớp bị xuyên qua. Các cọc này không được sử dụng trong trường hợp gặp các chướng ngạ vật nằm trong đất (các bãi đá, bê tông, khối xây dựng lớn). Phương pháp này không được áp dụng với các loại đất cát không có độ dính kết, nằm dưới mức nước ngầm và có nguy cơ gây ra sụt lở nghiêm trọng, nhất là khi có sự giảm ma sát bên.- Bằng cách khoan xoay và cắm sâu xuống, người ta đưa vào trong đất một mũi khoan có dạng vít kép lắp trên cần có khía cạnh. Mũi khoan này có lỗ ở trục của cần có khía rãnh và có một cái nút.- Đường kính danh định của cọc là đường kính lớn nhất của mũi khoan, trừ trường hợp có xoắn ỗc.5.2. Các quy định về cấu tạo:- Kết cấu cốt thép: các cọc này có thể gồm các thanh chờ và một thanh thép hình lớn ở trung tâm trên suốt chiều dài cọc.- Bê tông: + Thành phần và liều lượng của bê tông được xác định tuỳ thuộc sức chịu thực chất cần đạt.+ Liều lượng tối thiểu là 350 Kg xi măng cho 1 m3 bê tông+ Việc lựa chọn chất dính có xét tới các kết quả phân tích hoá học của các loại nước dưới đất.5.3. Thi công:- Nút của mũi khoan phải kín khít, không được có nước ở đáy cọc lúc bắt đầu đổ bê tông.- Khoảng cách giữa các trục của 2 cọc cạnh nhau ít nhất phải bằng 1,5 lần tổng số các đường kính của 2 cọc này.6. Cọc được phun áp lực cao.6.1. Đặc điểm thi công: Cọc khoan được phun nhồi áp lực cao là một cọc có đường kính lớn hơn 250 mm. Lỗ khoan được đặt các cốt thép và 1 hệ thống phun gồm một hoặc nhiều ống có măng sét (TAM). Khi cốt thép là 1 ống kim loại, ống này có thể làm nhiệm vụ ống có măng sét. Trong một vài trường hợp, nhất là đối với các cọc dùng cho công trình ở biển (ngoài khơi), ống kim loại có thể được trang bị một dãy liên tiếp các van đặc biệt, độc lập hoặc các bệ đặc biệt cho phép sự phun. Cốt thép cũng có thể được tạo bởi các thanh thép hình (hoặc các khung bằng cọc cừ). Sự liên kết với đất được thực hiện bằng cách phun có chọn lọc dưới áp lực cao vữa lỏng hoặc vữa thường qua một van bịt đơn hoặc kép. Trong các loại đất mềm và đối với các đường kính nhỏ hoặc đối với độ thanh mảnh lớn, loại cọc này phải được kiểm tra độ uốn dọc.6.2. Các quy định về cấu tạo.- Nhà thầu phải đảm bảo cho sự hoạt động tốt của hệ thống phun bằng cách thử nghiệm trên đầu cọc đầu tiên của công trình.- Các chỗ ghép nối thường được làm bằng hàn, phải có thể chịu được cả lực kéo. Đối với các đường kính bé, các chỗ ghép nối có thể làm bằng các ống lồng ren.- Các mối hàn sẽ là đối tượng của việc kiểm tra tiêu chuẩn hoá đối với chỗ nối 2 ống có các mối hàn.- Việc chọn chất dính kết có xét tới các kết quả phân tích hoá học của nước, đất và loại thép.- Liều lượng tối thiểu của vữa lỏng để liên kết là 1200 Kg xi măng cho 1 m3 vữa lỏng.6.3. Thi công:- Thi công bằng khoan phải đặc biệt chú ý tới việc điều khiển và tiến hành việc khoan để tránh mọi sự sụt lở và sự lôi kéo đất.- Vữa lỏng hoặc vữa để liên kết được đưa vào chỗ nhờ hệ thống phun trang bị cho cọc (các ống có măng sét, các van hoặc các bệ để phun).

- Áp lực phun trung bình P, phải ít nhất bằng áp lực giới hạn Pl của đất đo bằng xuyên kế tiêu chuẩn có kể đến sự mất mát tải trọng gây ra do tính chất các loại vữa lỏng, vữa, các cơ cấu phun. II. Phương pháp thi công trong dung dịch Bentonite khi đã hạ ống vách.

1. Sơ đồ thi công cọc khoan nhồi.

This image has been resized. Click this bar to view the full image. The original is 649x293.

2. Công tác chuẩn bị:- Trước khi thi công cọc khoan nhồi cần chú ý nghiên cứu kĩ các tài liệu thiết kế kĩ thuật, quy trình công nghệ, tài liệu khảo sát địa chất công trình, .... và các công trình ngầm trong mặt bằng thi công như điện, cáp quang, hệ thống thoát nước, cấp nước...- Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định vị chí các tim mốc, hệ trục công trình, đường vào, hệ thống đặt các thiết bị cơ sở, khu vực thi công lồng thép, kho các công trình phụ trợ. Các cán bộ kĩ thuật phải nắm chắc hồ sơ thiết kế cọc như địa chất công trình, đường kính, cấu tạo cốt thép, đáy cọc đáy đài, cao độ cắt cọc cấu tạo ống siêu âm...vv.- Căn cứ vào các thiết bị có sẵn đã được duyệt lập tiến độ thi công chi tiết cho từng cọc đảm bảo theo đúng yêu cầu bên A và tư vấn giám sát từ đó lập tiến độ thi công tổng thể và sơ đồ khoan cho toàn bộ khu cọc.- Chuẩn bi các bảng biểu nhật kí công trường theo dõi quá trình thi công và chất lượng thi công.- Chuẩn bị đầy đủ thiết bị máy móc kiểm tra độ sụt của bê tông, kiểm tra dung dich bentonite.- Dung dich Bentonite phải luôn đảm bảo chất lượng và số lượng cho công tác thi công.- Chuẩn bị đầy đủ và đảm bảo nguồn nước trộn Pentonite.- Hệ thống cung cấp điện phải an toàn và đáp ứng được công suất của máy móc thiết bị thi công.- Kiểm tra và đảm bảo chắc chắn tất cả các thiết bị trong tình trạng hoạt động tốt và sẵn sàng làm việc.- Vị trí của máy phải an toàn chắc chắn và thuận tiện.

3. Định vị hố khoan.- Định vị phải căn cứ vào tài liệu thiết kế về quy hoạch tổng thể của dự án và mặt bằng bố trí cọc. Việc xác định vị trí tim cọc được thực hiện bằng 2 máy kinh vĩ giao hội hoặc máy kinh vĩ điện tử. Khi thực hiện công tác này phải có sự kiểm tra nghiệm thu của kỹ sư tư vấn.- Sai số cho phép của vị trí tim cọc là: 30 mm- Đồng thời lập các mốc phụ để xác định và kiểm tra lại tim, cốt cọc. * Định vị tim cọc.

4. Công tác khoan cọc:4.1. Hạ ống vách: Sau khi định vị vị trí tim cọc, tiến hành khoan với tốc độ chậm đến chiều sâu bằng chiều dài ống vách. Dừng khoan và hạ ống vách, chiều dài ống vách được xác định căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất. ống vách phải được hạ với chiều sâu tối thiểu qua các lớp đất yếu bên trên. Trong qúa trình thi công từng cọc, phụ thuộc vào đăc điểm địa chất các lớp đất phía trên có thể hạ thêm ống vách nếu gặp phải địa chất yếu.Ống vách có tác dụng bảo vệ thành hố khoan ở đầu cọc, tránh trường hợp sập lở đất bề mặt khi thi công, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc neo giữ cốt thép. Ống vách phải được giữ thẳng đứng chăc chắn không bị xô lệch, trượt trong quá trình thi công. Vị trí ống vách, độ thẳng đứng phải được kỹ thuật bên A và tư vấn giám sát kiểm tra thu. Các yêu cầu kỹ thuật về hạ ống vách:+ Sai số tọa độ : +/-50 - 75mm+ Sai số gia công theo độ tròn +/- 5 mm+ Sai số về độ thẳng đứng <=1%* Cấu tạo thiết bị ống vách:

4.2. Cấu tạo khoan lỗ :

* Khoan tạo lỗ bằng phương pháp khoan gàu xoay là biện pháp thi công phổ biến nhất khi thi công hạng mục cọc nhồi các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và gịao thông hiện nay.Khi khoan, cần chú ý các yêu cầu về kỹ thuật sau:- Trước khi tiến hành khoan cần chỉnh chính xác độ nằm ngang của máy khoan và độ thẳng đứng của cần khoan bằng máy trắc đạc hoặc nivo nước, vị trí máy đứng phải được gia cố chắc chắn bằng các tấm tôn hoặc tấm bê tông.- Bentonite được bơm vào hố khoan khi khoan đạt độ sâu 1,5- 2 m và liên tục trong quá trình khoan để duy trì áp lực vào thành hố khoan. Bentonite phải luôn được kiểm tra và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình thi công. Mực dung dịch khoan luôn duy trì cao hơn mức nước ngầm trong hố khoan- Mùn khoan và dung dịch Bentonite lẫn đất được vận chuyển ngang ra xa khỏi vị trí hố khoan tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng hố khoan và gây cản trở cho việc thi công.

- Cần kelly phải luôn thảng đứng trong suốt quá trình khoan, tim cần khoan luôn trùng với tim cọc và thường xuyên được kiểm tra bằng máy kinh vĩ hoăc nivo nước.- Công tác khoan được tiến hành liên tục trong phạm vi 1 cọc, tránh hiện tượng lắng cặn và sập thành vách do gián đoạn. Trong quá trình khoan phải theo dõi, mô tả mặt cắt địa chất của các lớp đất đá khoan qua và được thể hiện bằng các báo cáo chi tiết. ở các điểm địa tầng sai khác nhiều so với hồ sơ khảo sát địa chất ban đầu phải tiến hành lấy mẫu và ghi chép đầy đủ vào nhật ký, báo cáo với đơn vị thiết kế và công trình để có biện pháp kỹ thuật xử lý trực tiếp phù hơp.- Khi khoan, tốc độ khoan phải khống chế thích hợp với địa tầng khoan qua. Gầu khoan được đưa lên, xuống từ từ và xoay để tránh ảnh hưởng chân không và ma sát với thành hố khoan gây sập vách.- Dùng mũi khoan băng hợp kim cứng khi gặp các lớp địa chất như: lớp sỏi cuội to, bột cat kết sét kết..vv..* Các công tác trên được duy trì và tiến hành tới khi khoan đến cao độ thiết kế.* Hố khoan thường xuyên được kiểm tra về độ thẳng đứng, đường kính cũng như tình trạng thành vách theo yêu cầu kỹ thuật của bên A và tư vấn giám sát.4.3. Công tác kiểm tra và làm sạch sơ bộ: Sau khi khoan đạt tới độ sâu thiết kế và tư vấn giám sát nghiêm thu xác nhận, tiến hành chờ lắng trong khoang 1-2 h và dùng gàu vét vệ sinh đáy hố khoan trước khi hạ lồng thép.4.4. Tập kết và xử lý mùn khoan. Mùn khoan khi đưa lên được tập kết và vận chuyển ra khỏi công trường bằng ô tô tự đổ có bạt che phủ để tránh ô nhiễm môi trường hoặc có thể lưu giữ trong các thùng chứa đất nhờ xử lý sau.5. Gia công và hạ lồng thép.- Quá trình gia công thép cần chú ý bãi gia công thép phải được đổ đá sạch sẽ, thép được bảo quản che mưa và kê cao cách mặt đất.- Công tác hạ cốt thép thu hố khoan về chiều sâu, độ thẳng đứng, tình trạng thành vách, đường kính, độ sạch ..vv..- Các lồng thép được liên kết chắc chắn theo đúng thiết kế và có số mối thép đủ là tối thiểu. Các con kê bê tông hoặc thép được sử dụng để đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép.- Cần có biện pháp kỹ thuật để tránh cốt thép bị tụt hoặc bị đẩy trồi: các mối nối phải thật đảm bảo, lồng thép sau khi hạ được liên kết chặt chẽ với ống vách ở phía trên.- Cốt thép đảm bảo đúng và đầy đủ vế số lượng, cường độ, vị trí và kích thước theo đúng yêu cầu của thiết kế.- Việc hạ lồng thép phải được thực hiện từ từ, nhẹ nhàng tránh va đập vào thành hố khoan.- Khi hạ lồng thép đến cao độ thiết kế thì tiến hành treo cố định lồng thép vào ống vách, trách chuyển vị lồng trong quá trình đổ bê tông.

6. Làm sạch hố khoan.* Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra lại chiều sâu và độ sạch của hố khoan. Trường hợp độ lắng ≤ 10 cm thì hố khoan đạt yêu cầu về độ sạch và tiến hành đổ bê tông.* Trường hợp độ lắng ≥ 10 cm thì phải làm vệ sinh đáy hố khoan bằng phương pháp thổi rửa hố khoan. Làm sạch bằng việc thay thế dung dịch Bentonite cũ lẫn đất cát bằng dung dịch mới đạt tiêu chuẩn.- Có 2 công nghệ thổi rửa.

6.1. Thổi rửa bằng bơm :Dùng bơm chìm công suất lớn thả xuống đáy hố khoan hút bùn lên. Đồng thời bơm dung dịch mới xuống hố khoan đảm bảo mực dung dịch trong hố khoan luôn duy trì ở mức 1,5 m so với cao độ mực nước ngầm. Bùn Bentonite bơm lên được qua máy tách cát để tái sử dụng.6.2. Thổi rửa bằng khí nén:Công việc thổi rửa được thực hiện bằng ống đổ bê tông kết hợp với ống dẫn bơm khí nén xuống. áp lực khí nén được giữ thường xuyên là1.5 lần áp lực cột dung dịch tại đáy hố khoan. Bentonite lẫn mùn khoan ở dưới đáy hố khoan được áp lực khí nén đẩy lên. Cần bổ sung dung dịch mới vào hố khoan khi dung dịch trong hố tụt khoảng - 1,5 m so với cao độ mặt đất tự nhiên. Đây là phương án chính trong công tác thổi rửa hố khoan.Kiểm tra dung dịch Bentonite về độ nhớt, tỷ trọng và hàm lượng cát và đo kiểm tra bằng thước về độ lắng cặn. Nếu độ lắng cặn <10 cm thì đạt yêu cầu cho phép đổ bê tong

7. Công tác đổ bê tông:

ống đổ là các ống thép có đường kính 273 mm, tổ hợp của các đoạn ống dài L = 1m , 2m, 3m và 6m. Các đoạn ống được liên kết với nhau bằng gen. Chiều dài ống đổ phải tới tận đáy hố khoan, khoảng cách giữa đáy ống đổ và đáy hố khoan tuỳ thuộc vào đường kính hố khoan và phải có biện pháp ống đổ dự phòng.Ống đổ bê tông và mối nối được đảm bảo kín, cách nước, luôn luôn kiểm tra chiều dài khi nối ống, tháo ống trong quá trình đổ.Đoạn ống đầu tiên khi thi công được nút kín bằng bóng cao su hoặc bọt xốp dày >5 cm nhằm đảm bảo không có sự tiếp xúc trực tiếp của mẻ bê tông đầu với đung dịch khoan.7.2. Quá trình đổ bê tông.- Trước khi đổ bê tông cần phải có kế hoạch chặt chẽ về việc cung cấp bê tông giữa đơn vị thi công và đơn vị cung cấp. Cụ thể, bê tông phải đảm bảo cung cấp về số lượng, chất lượng, liên tục không gián đoạn.- Cấp phối bê tông phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo yêu cầu thiết kế, không sử dụng cốt liệu đá lớn hơn 20mm. Bê tông trước khi đổ phải có độ sụt là 16-20 cm.- Công nghệ đổ bê tông được thực hiện sao cho bê tông cấp cho cọc liên tục không bị gián đoạn, tránh bê tông bị phân tầng.- Trường hợp dung xe trộn để cấp bê tông, cần tính toán thời gian vận chuyển, nghiên cứu phương án đường đi và lựa chọn độ sụt xuất xưởng thích hợp.- Bê tông sử dụng cho cọc khoan nhồi có thể được trộn thêm phụ gia hoá dẻo với tỷ lệ từ 0.8-1.2 % tuỳ thuộc vào môi trường cũng như cụ ly vận chuyển.- Bê tông trong ống đổ phải đủ độ cao và luôn luôn lớn hơn áp lực dung dịch xung quanh. ống đổ có thể được nâng lên hạ xuống trong quá trình cấp bê tông nhưng không được thao tác quá mạnh và nhiều để tránh bê tông bị phân tầng. Trong quá trình đổ, ống đổ được tháo dần ra song phải luôn đảm bảo nằm ngập trong bê tông với chiều sâu không nhỏ hơn 2m. Việc đổ diễn ra liên tụctao thành dòng chảy tự do và bêt ông chiếm chỗ đẩy dần bentonite ra khỏi hố khoan.- Các ống đổ bê tông được đặt lên giá đỡ và vệ sinh ngay sau khi tháo để tránh hiện tượng tắc ống cho những lần đổ sau.

- Trong suốt quá trình đổ bê tông tránh không để bê tông tràn ra miệng phễu rơi vào trong lòng cọc làm ảnh hưởng tới chất lượng của bentonite va bê tông cọc.- Trong quá trình đổ bê tông phải thường xuyên kiểm tra theo dõi cao độ chân ống cho phù hợp và kiểm soát được chất lượng thành vách hố khoan.- Cáo độ đổ bê tông cuối cùng phải cao hơn cao độ đấy đài cọc tốt thiểu là 1 –1.5 m tuỳ theo thiết kế.- Quá trình đổ bê tông được thể hiện trong các báo cáo chi tiết theo các biểu mẫu có sẵn và cso sự xác nhận của cacs bộ thi công và tư vấn giám sát.

8. Rút ống vách.Ống vách cần được rút lên ngay trong thời gian địa chất xung quanh chưa cố kết chắc chắn và bê tông còn có độ dẻo và chưa ninh kết nhằm đảm bảo bê tông không bị kéo theo khi rút ống và phá vỡ kết cấu ban đầu của bê tông.Trong quá trình rút ống vách phải đảm bảo ống giữ thẳng đứng và đồng trục với cọc.Sau khi ống chống được rút lên cần kiểm tra khối lượng bê tông và cao độ đầu cọc nhằm đảm bảo tiết diện cọc không bi thu nhỏ và bê tông không bị lẫn bùn đất xung quanh do áp lực của đất, nước, mùn khoan…trong trường hợp cần thiết phải bổ xung ngay bê tông trong quá trình rút ống.

9. Dung sai.Vị trí cọc phải được xác định chính xác ngay trước khi thi công phải kiểm travị trí cọc so với hệ thông mốc chuẩn.Vị trí cọc không được sai số quá 30 mm theo bất kỳ hướng nào đồng thời cũng phải đảm bảo sai số của tâm móng( bao gòm cả các cọc khác) không được vuợt quá chỉ số trên.Độ thẳng đứng: khi bắt đầu công tác thi công, độ thẳng đứng của các cọc phải được kiểm tra theo quy định. Dung sai thẳng đứng lớn nhất cho phép là ≤ 1/100.Các cọc bi hư hỏng:Trong trường hợp sau các cọc coi như là không đạt yêu cầu :+ Cường độ bêtông khôngđạt yêu cầu về thiết kế.+ Dung sai thi công vượt quá trị số cho phép quy định + Cốt thép không đảm bảo về cường độ, số lượng và vị trí theo thiết kế .+ Sức chịu tải của cọc không đạt yêucầu thiết kế.

10. Lý lịch cọc.Lý lịch cọc phải được kỹ thuật A- B ký xác nhận ngay trong quá trình thi công và bao gồm các thông tin sau đây:+ Ngày và thời gian bắt đầu khoan và bắt đầu đổ bê tông .+ Số hiệu cọc và vị trí.+ Cốt mặt đất tại vị trí thi công cọc. + Cốt mũi cọc và đầu cọc. + Cao độ cát cọc.+ Độ sâu gặp lớp đất chịu lực (đất chặt hoặc sét cứng).+ Đường kính hố khoan và đường kính cọc.+ Độ nghiêng của cọc. + Chiều dài ống vách.+ Chiều dài ống đổ bê tông và chiều dài ống dài nằm trong bê tông.+ Mô tả chi tiết đất nền trong quá trình thoe thời gian.+ Làm sạch đáy hố khoan.+ Cốt thép và thời gian lắp đặt vào hố khoan.+ Đặc tính của bê tông, thể tích của bê tôngvà thời gian đổ bê tông.+ Chi tiết các chướng ngại vật gặp phải khi khoan.+ Chi tiết về thời tiết.+ Đặc tính dung dịch bentonite trước khi đưa vào hố khoan và ở đáy hố khoan sau khi có sự nạo vét.+ Các thông tin khác kèm theo yêu cầu của kỹ thuật bên A và tư vấn gián sát.

11. Lấp đầu cọc.Cọc sau khi đổ bê tông đến cao độ tinh thiết kế và bê tông cọc đã ninh kết sẽ được lấp lại để đảm bảo tránh các tác động của bê ngoài đến sự hình thành cường độ cọc và đồng thời trả lại mặt bằng thi công các cọc tiêp theo. Việc lấp đầu cọc được tiến hành ngay sau khi bê tông ninh kết. Vật liệu dùng để lấp đầu cọc có thể dùng đất cấp II, gạch vỡ hoặc cát thô đầm kỹ.Để đảm bảo thuận lợi cho máy thi công di chuyển trên công trường phải tiến hành lấp đầu cọc ngay sau khi thi công xong.

Công tác cọc khoan nhồi

Tìm hiểu thi công khoan cọc nhồi1 Một số thuật ngữ và định nghĩa- Cọc khoan nhồi: là loại cọc tiết diện tròn được thi công bằng cách khoan tạo lỗ trong đất sau đó lấp đầy bằng bê tông cốt thép.- Dung dịch khoan : dung dịch gồm nước sạch và các hoá chất khác như bentonite, polime ... có khả năng tạo màng cách nước giữa thành hố khoan và đất xung quanh đồng thời giữ ổn định thành hố khoan.- Thép gia cường: vòng thép tròn đặt phía trong cốt thép chủ của lồng thép để tăng độ cứng của lồng khi vận chuyển và lắp dựng.- Con kê: phụ kiện bằng thép bản hoặc xi măng-cát (hình tròn) dùng định vị lồng thép trong lỗ khoan.

2.Công tác chuẩn bịĐể có đầy đủ số liệu cho thi công cọc đại trà, nhất là trong điều kiện địa chất phức tạp, các công trình quan trọng, cọc chịu tải trọng lớn, thời gian lắp dựng cốt thép, ống siêu âm và đổ bê tông một cọc kéo dài, Nhà thầu nên tiến hành thí nghiệm việc giữ thành hố khoan, thi công các cọc thử và tiến hành thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh, kiểm tra độ toàn khối của bê tông cọc theo đề cương của Thiết kế hoặc tự đề xuất trình chủ đầu tư phê duyệt.Trước khi thi công cọc cần tiến hành kiểm tra mọi công tác chuẩn bị để thi công cọc theo biện pháp thi công được duyệt, các công việc chuẩn bị chính có thể như sau:a)hiểu biết rõ điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn, chiều dày, thế nằm và đặc trưng cơ lý của các lớp đất, kết quả quan trắc mực nước ngầm; áp lực nước lỗ rỗng, tốc độ dòng chảy của nước trong đất, khí độc hoặc khí dễ gây cháy nổ v.vb)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 hồ sơ hiện trạng các công trình lân cận và công trình ngầm Nhà thầu phải yêu cầu Chủ đầu 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 thẩm quyền bảo lãnh.Chú thích: Nhà thầu tham khảo hồ sơ do Chủ đầu tư cấp là chính, nếu còn thiếu thì bổ sung trong hồ sơ dự thầu.c)kiểm tra vật liệu chính (thép, xi măng, vữa sét, phụ gia, cát, đá, nước sạch...) , chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất, và kết quả thí nghiệm kiểm định chất lượng;d)thi công lưới trắc đạc định vị các trục móng và toạ độ các cọc cần thi công;e)thi công các công trình phụ trợ, đường cấp điện, cấp thoát nước, hố rửa xe; hệ thống tuần hoàn vữa sét (kho chứa, trạm trộn, bể lắng, đường ống, máy bơm, máy tách cát..)f)san ủi mặt bằng và làm đường phục vụ thi công, đủ để chịu tải trọng của thiết bị thi công lớn nhất, lập phương án vận chuyển đất thải, tránh gây ô nhiễm môi trường;g)tập kết vật tư kỹ thuật và thiết bị, kiểm tra tình trạng máy móc, thiết bị trong tình trạng sẵn sàng hoạt động tốt, dụng cụ và thiết bị kiểm tra chất lượng phải qua kiểm chuẩn của cơ quan Nhà nước;h)chuẩn bị dung dịch khoan, cốt thép cọc, ống siêu âm, ống đặt sẵn để khoan lấy lõi bê tông (nếu cần) , thùng chứa đất khoan, các thiết bị phụ trợ (cần cẩu, máy bơm, máy trộn dung dịch, máy lọc cát, máy nén khí, máy hàn, tổ hợp ống đổ, sàn công tác phục vụ đổ 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 lấy mẫu bê tông, dưỡng định vị lỗ cọc...i)lập biểu kiểm tra và nghiệm thu các công đoạn thi công theo mẫu in sẵn (xem phụ lục C).j)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 thống mốc chuẩn trong suốt quá trình thi công cọc.k)Lập biên bản nghiệm thu công tác chuẩn bị trước khi thi công.

3.Dung dịch khoan3.1. Tuỳ theo điều kiện địa chất, thủy văn, nước ngầm, thiết bị khoan 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.3.2.Khi áp lực ngang của đất và nước bên ngoài lỗ khoan lớn (do tải trọng của thiết bị thi công hay của các công trình lân cận sẵn có...) thì phải dùng ống vách để chống sụt lở, chiều sâu ống vách tính theo nguyên lý cân bằng 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 cọc.3.3.Dung dịch bentonite dùng giữ thành hố khoan nơi địa tầng dễ sụt lở cho mọi loại thiết bị khoan, giữ cho mùn khoan không lắng đọng dưới đáy hố khoan và đưa mùn khoan ra ngoài phải đảm bảo được yêu cầu giữ ổn định vách hố khoan trong suốt quá trình thi công cọc. Khi mực nước ngầm cao (lên đến mặt đất) cho phép tăng tỷ trọng dung dịch bằng các chất có tỷ trọng cao như barit, cát magnetic ...3.4.Kiểm tra dung dịch bentonite từ khi chế bị cho tới khi kết thúc đổ bê tông từng cọc, kể cả việc điều chỉnh để đảm bảo độ nhớt và tỷ trọng thích hợp nhằm tránh lắng đáy cọc quá giới hạn cho phép cần tuân theo các quy định nêu trong mục 9 của tiêu chuẩn này 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.3.5 Khi dùng dung dịch polime hoặc các hoá phẩm khác ngoài các chức năng giữ ổn định thành hố khoan phải kiểm tra ảnh hưởng của nó đến môi trường đất -nước (tại khu vực công trình và nơi chôn lấp đất khoan).

4.Công tác tạo lỗ khoan4.1.Khoan gần cọc vừa mới đổ xong bê tôngKhoan trong đất bão hoà nước khi khoảng cách mép các lỗ khoan nhỏ hơn 1.5m nên tiến hành cách quãng 1 lỗ, khoan các lỗ nằm giữa hai cọc đã đổ bê tông nên tiến hành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc đổ bê tông.4.2 Thiết bị khoan tạo lỗCó nhiều thiết bị khoan tương ứng với các kiểu lấy đất đá trong lòng lỗ khoan như sau: choòng đập đá; gàu ngoạm; gàu xoay, thổi rửa để hút bùn theo chu trình thuận, nghịch v.v...Tuỳ theo đặc điểm địa chất công trình, vị trí công trình với các công trình lân cận, khả năng của Nhà thầu, yêu cầu của thiết kế mà chọn lựa thiết bị khoan thích hợp.4.3 Ống chống tạmỐng 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 vị để đảm bảo sai số cho phép.Ống chống tạm được chế tạo thường từ 6 10m trong các xưởng cơ khí chuyên dụng, chiều dày ống thường từ 6 16mm.Cao độ đỉnh ống cao hơn mặt đất hoặc nước cao nhất tối thiểu 0.3 m. Cao độ chân ống đảm bảo sao cho áp lực cột dung dịch lớn hơn áp lực chủ động của đất nền và hoạt tải thi công phía bên ngoài.Ống chống tạm được hạ và rút chủ yếu bằng 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 bằng gầu hoặc hạ bằng kích ép thuỷ lực.4.4 Cao độ dung dịch khoanCao 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 lỗ khoan, để tránh hiện tượng sập thành trước khi đổ bê tông. Cao độ dung dịch khoan cần cao hơn mực nước ngầm ít nhất là 1.5 m. Khi có hiện tượng thất thoát dung dịch trong hố khoan nhanh thì phải có biện pháp xử lý kịp thời.4.5.Đo đạc trong khi khoanĐo đạc trong khi khoan gồm kiểm tra tim cọc bằng máy kinh vĩ và 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 (xem phụ lục C). Cứ khoan được 2m thì lấy mẫu đất một 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 hai lần đo lúc khoan xong và sau 30 phút. Nếu độ lắng vượt quá giới hạn cho phép thì tiến hành vét bằng gầu vét và xử lý cặn lắng cho tới khi đạt yêu cầu.

5. Công tác gia công và hạ cốt thép5.1 Cốt thép được gia công theo bản vẽ thiết kế thi công và TCXD 205-1998. Nhà thầu phải bố trí mặt bằng gia công, nắn cốt thép, đánh gỉ, uốn đai, cắt và buộc lồng thép theo đúng quy định.5.2 Cốt thép được chế tạo sẵn trong xưởng hoặc tại công trường, chế tạo thành từng lồng, chiều dài lớn nhất của mỗi lồng phụ thuộc khả năng cẩu lắp và chiều dài xuất xưởng của thép chủ. Lồng thép phải có thép gia cường ngoài cốt chủ và cốt đai theo tính toán để đảm bảo lồng thép không bị xoắn, méo. Lồng thép phải có móc treo bằng cốt thép chuyên dùng làm móc cẩu, số lượng móc treo phải tính toán đủ để treo cả lồng vào thành ống chống tạm mà không bị tuột xuống đáy hố khoan, hoặc cấu tạo guốc cho đoạn lồng dưới cùng tránh lồng thép bị lún nghiêng cũng như để đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo

hộ dưới đáy cọc.5.3 Cốt gia cường thường dùng cùng đường kính với cốt chủ, uốn thành vòng đặt phía trong cốt chủ khoảng cách từ 2.5 3m, liên kết với cốt chủ bằng hàn đính và dây buộc theo yêu cầu của thiết kế. Khi chuyên chở, cẩu lắp có thể dùng cách chống tạm bên trong lồng thép để tránh hiện tượng biến hình.5.4 Định tâm lồng thép bằng các con kê (tai định vị) bằng thép trơn hàn vào cốt chủ đối xứng qua tâm, hoặc bằng các con kê tròn bằng xi măng, theo nguyên lý bánh xe trượt, cố định vào giữa 2 thanh cốt chủ bằng thanh thép trục. Chiều rộng hoặc bán kính con kê phụ thuộc vào chiều dày lớp bảo hộ, thông thường là 5cm. Số lượng con kê cần buộc đủ để hạ lồng thép chính tâm.5.5 Nối các đoạn lồng thép chủ yếu bằng dây buộc, chiều dài nối theo quy định của thiết kế. Khi cọc có chiều dài lớn, Nhà thầu cần có biện pháp nối bằng cóc, dập ép ống đảm bảo đoạn lồng thép không bị tụt khi lắp hạ.5.6 Ống siêu âm (thường là ống thép đường kính 60mm) cần được buộc chặt vào cốt thép chủ, đáy ống được bịt kín và hạ sát xuống đáy cọc, nối ống bằng hàn, có măng xông, đảm bảo kín, tránh rò rỉ nước xi măng làm tắc ống, khi lắp đặt cần đảm bảo đồng tâm. Chiều dài ống siêu âm theo chỉ định của thiết kế, thông thường được đặt cao hơn mặt đất san lấp xung quanh cọc 10 20cm. Sau khi đổ bê tông các ống được đổ đầy nước sạch và bịt kín, tránh vật lạ rơi vào làm tắc ống.Chú thích:Số lượng ống siêu âm cho 1 cọc thường quy định như sau:- 2 ống cho cọc có đường kính 60cm;- 3 ống cho cọc có đường kính 60cm < D 100cm- 4 ống cho cọc có đường kính, D > 100cm.

6.Xử lý cặn lắng đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông6.1.Sau khi hạ xong cốt thép mà cặn lắng vẫn quá quy định phải dùng biện pháp khí nâng( air lift) hoặc bơm hút bằng máy bơm hút bùn để làm sạch đáy. Trong quá trình xử lý cặn lắng phải bổ sung dung dịch đảm bảo cao độ dung dịch theo quy định, tránh lở thành lỗ khoan.6.2.Công nghệ khí nâng được dùng để làm sạch hố khoan. Khí nén được đưa xuống gần đáy hố khoan qua ống thép đường kính khoảng 60 mm, dày 34 mm, cách đáy khoảng 50 60 cm. Khí nén trộn với bùn nặng tạo thành loại bùn nhẹ dâng lên theo ống đổ bê tông (ống tremi) ra ngoài; bùn nặng dưới đáy ống tremi lại được trộn với khí nén thành bùn nhẹ; dung dịch khoan tươi được bổ sung liên tục bù cho bùn nặng đã trào ra; quá trình thổi rửa tiến hành cho tới khi các chỉ tiêu của dung dịch khoan và độ lắng đạt yêu cầu quy định.

7.Đổ bê tông7.1 Bê tông dùng thi công cọc khoan nhồi phải được thiết kế thành phần hỗn hợp và điều chỉnh bằng thí nghiệm, các loại vật liệu cấu thành hỗn hợp bê tông phải được kiểm định chất lượng theo quy định hiện hành. Có thể dùng phụ gia bê tông để tăng độ sụt của bê tông và kéo dài thời gian ninh kết của bê tông. Ngoài việc đảm bảo yêu cầu của thiết kế về cường độ, hỗn hợp bê tông có độ sụt là 18 20 cm.7.2 Ống đổ bê tông (ống tremi) được chế bị trong nhà máy thường có đường kính 219 273mm theo tổ hợp 0.5, 1, 2, 3 và 6m, ống dưới cùng được tạo vát hai bên để làm cửa xả, nối ống bằng ren hình thang hoặc khớp nối dây rút đặc biệt, đảm bảo kín khít, không lọt dung dịch khoan vào trong. Đáy ống đổ bê tông phải luôn ngập trong bê tông không ít hơn 1.5 m.7.3 Dùng nút dịch chuyển tạm thời (dùng phao bằng bọt biển hoặc nút cao su, nút nhựa có vát côn) đảm bảo cho mẻ vữa bê tông đầu tiên không tiếp xúc trực tiếp với dung dịch khoan trong ống đổ bê tông và loại trừ khoảng chân không khi đổ bê tông.7.4 Bê tông được đổ không được gián đoạn trong thời gian dung dịch khoan có thể giữ thành hố khoan (thông thường là 4 giờ). Các xe bê tông đều được kiểm tra độ sụt đúng quy định để tránh tắc ống đổ do vữa bê tông quá khô. Dừng đổ bê tông khi cao độ bê tông cọc cao hơn cao độ cắt cọc khoảng 1m ( để loại trừ phần bê tông lẫn dung dịch khoan khi thi công đài cọc).7.5 Sau khi đổ xong mỗi xe, tiến hành đo độ dâng của bê tông trong lỗ cọc, ghi vào hồ sơ để vẽ đường đổ bê tông. Khối lượng bê tông thực tế so với kích thước lỗ cọc theo lý thuyết không được vượt quá 20%. Khi tổn thất bê tông lớn phải kiểm tra lại biện pháp giữ thành hố khoan.

8.Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc8.1 Sau khi kết thúc đổ bê tông 15 -20 phút cần tiến hành rút ống chống tạm (casing) bằng hệ thống day (rút + xoay) của máy khoan hoặc đầu rung theo phương thẳng đứng, đảm bảo ổn định đầu cọc và độ chính xác tâm cọc.

8.2 Sau khi rút ống vách 1 -2 giờ cần tiến hành hoàn trả hố khoan bằng cách lấp đất hoặc cát, cắm biển báo cọc đã thi công cấm mọi phương tiện qua lại tránh hỏng đầu cọc và ống siêu âm.

9.Kiểm tra và nghiệm thu9.1 Chất lượng cọc được kiểm tra trong tất cả các công đoạn thi công, ghi vào mẫu biên bản tham khảo trong phụ lục, lưu trữ theo quy định của Nhà nước.9.2 Kiểm tra dung dịch khoan9.2.1 Dung dịch khoan phải được chuẩn bị trong các bồn chứa có dung tích đủ lớn, pha với nước sạch, cấp phối tuỳ theo chủng loại bentonite, điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn của địa điểm xây dựng, đảm bảo giữ thành hố khoan trong suốt quá trình thi công khoan lỗ, lắp dựng cốt thép, ống kiểm tra siêu âm, ống đặt sẵn để khoan lấy lõi đáy cọc (nếu có), cẩu lắp ống đổ bê tông và sàn công tác...Bề dày lớp cặn lắng đáy cọc không quá trị số sau:Cọc chống- 5 cm; Cọc ma sát + chống - 10 cm;9.2.2 Kiểm tra dung dịch khoan bằng các thiết bị thích hợp. Dung trọng của dung dịch trộn mới được kiểm tra hàng ngày để biết chất lượng, việc đo lường dung trọng nên đạt tới độ chính xác 0.005g/ml. Các thí nghiệm kiểm tra dung dịch tiến hành theo quy định tại bảng 1 cho mỗi lô bentonite trộn mới. Việc kiểm tra dung trọng, độ nhớt, hàm lượng cát và độ pH phải được kiểm tra cho từng cọc, hàng ngày và ghi vào biểu nghiệm thu trong phụ lục. Trước khi đổ bê tông nếu kiểm tra mẫu dung dịch tại độ sâu khoảng 0.5 m từ đáy lên có khối lượng riêng >1.25 g/cm3, hàm lượng cát > 8%, độ nhớt >28 giây thì phải có biện pháp thổi rửa đáy lỗ khoan để đảm bảo chất lượng cọc