Tính Toán Chọn Máy Ép Cọc Bê Tông & Xử Lý Sự Cố Trong Thi Công

Tính toán chọn máy ép cọc và Xử lý các sự cố trong thi công

Cách tính toán để chọn máy ép cọc bê tông cốt thép

Cách tính toán chọn máy ép cọc

I. Chọn máy ép cọc để đưa cọc xuống chiều sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau tùy theo điều kiện cụ thể của địa chất công trình.

Muốn cho cọc qua được những địa tầng đó thì lực ép cọc phải đạt giá trị:

Pep ≥ K.Pc

Trong đó :

• Pep – lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thiết kế

• K – hệ số K > 1; có thể lấy K = 1,5 – 2 phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc

• Pc – tổng sức kháng tức thời của nền đất, Pc = Pmui + Pmasat

• Pmui : phần kháng mũi cọc

• Pmasat : ma sát thân cọc

Như vậy, để ép được cọc xuống chiều sâu thiết kế cần phải có một lực thắng được lực ma sát bên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất dưới mũi cọc. Lực ép đó bằng trọng lượng bản thân cọc và lực ép bằng thủy lực. Lực ép cọc chủ yếu do kích thủy lực tạo ra.

1. Ví dụ: Cọc 300 x 300mm

• Cọc có tiết diện 300×300, chiều dài đoạn cọc C1=7m; đoạn C2 và C3 = 8m

• Sức chịu tải của cọc: Pcoc = PCPT = 79,215T

• Để đảm bảo cho cọc được ép đến độ sâu thiết kế, lực ép của máy phải thỏa mãn điều kiện:

Pep min ≥ 1,5Pcoc = 1,5 x 79,215 = 108,8T

• Vì chỉ nên sử dụng 0,8 – 0,9 khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc, cho nên ta chọn máy ép thủy lực có lực nén lớn nhất 120T

• Vậy trọng lượng đối trọng mỗi bên: P ≥ Pep/2 = 120/2 =60T, dùng mỗi bên 12 đối trọng bê tông cốt thép, trọng lượng mỗi khối nặng 5T có kích thước 1x1x2m

• Những chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của thiết bị ép :

+ Chọn đường kính piton thủy lực dầu (thường dùng 2 piton) :

+ Lấy Pdau = 150 kg/cm2. Suy ra :

Chọn D=25cm

• Với l = 1200mm, l là lịch trình của piton thủy lực

Lý lịch máy phải được các bên có thẩm quyền kiểm tra kiểm định các đặc trưng kỹ thuật

• Lưu lượng dầu của máy bơm (lít/phút)

• Áp lực bơm dầu lớn nhất (kg/cm2)

• Hành trình pittông của kích (cm)

• Diện tích đáy pittông của kích (cm2)

• Phiếu kiểm định đồng hồ đo áp lực dầu và các van chịu lực do cơ quan có thẩm quyền cấp

Tính số máy ép cọc cho công trình

Từ số lượng cọc cần ép và định mức ca máy (theo ĐM 24-2005), ta tính ra số ca máy cần thiết cho việc thi công công trình. Nếu số ca máy quá lớn, ta có thể chọn tăng số máy ép lên: 2 máy, hoặc 3 máy…

2. Ví dụ: tiết diện cọc 200 x 200mm và máy ép < 40-60T,

Tiến hành ép cọc

Chuẩn bị mặt bằng thi công và cọc

Việc bố trí mặt bằng thi công ép cọc ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình. Việc bố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để các công việc không bị chồng chéo, cản trở lẫn nhau, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công, rút ngắn thời gian thực hiện công trình.

Cọc phải được bố trí trên mặt bằng sao cho thuận lợi cho việc thi công mà vẫn không cản trở máy móc thi công

Vị trí các cọc phải được đánh dấu sẵn trên mặt bằng bằng các cột mốc chắc chắn, dễ nhìn.

Cọc phải được vạch sẵn các đường trục để sử dụng máy ngắm kinh vĩ

Giác đài cọc trên mặt bằng

• Người thi công phải két hợp với người làm công tác đo đạc. Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công phải xác định đầy đủ vị trí của từng hạng mục công trình, ghi rõ cách xác định lưới toạ độ, dựa vào các mốc chuẩn có sẵn hay dựa vào mốc quốc gia, chuyển mốc vào địa điểm xây dựng

• Thực hiện các biện pháp để đánh dấu trục móng, chú ý đến mái dốc taluy của hố móng

Giác cọc trong móng

• Giác móng xong, ta xác định được vị trí của đài, ta tiến hành xác định vị trí cọc trong đài

• Ở phần móng trên mặt bằng, ta đã xác định được tim đài nhờ các điểm chuẩn. Các điểm này được đánh dấu bằng các mốc

• Căng dây trên các mốc, lấy thăng bằng, sau đó từ tim đo ra các khoảng cách xác định vị trí tim cọc theo thiết kế

• Xác định tim cọc bằng phương pháp thủ công, dùng quả dọi thả từ các giao điểm trên dây đã xác định tim cọc để xác định tim cọc thực dưới đất, đánh dấu các vị trí này

Công tác chuẩn bị ép cọc

Cọc ép sau nên thời điểm bắt đầu ép cọc tuỳ thuộc vào sự thoả thuận giữa thiết kế chủ công trình và người thi công ép cọc

Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc vào vị trí ép đảm bảo an toàn

Chỉnh máy để các đường trục của khung máy, đường trục kích và đường trcj của cọc đứng thẳng và nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này phải vuông góc với mặt phẳng chuẩn nằm ngang (mặt phẳng chuẩn đài móng). Độ nghiêng của nó không quá 5%

Kiểm tra 2 móc cẩu của dàn máy thật cẩn thận kiểm tra 2 chốt ngang liên kết dầm máy và lắp dàn lên bệ máy bằng 2 máy

Khi cẩu đối trọng, dàn phải được kê thật phẳng, không nghiêng lệch, kiểm tra các chốt vít thật an toàn.

• Lần lượt cẩu các đối trọng lên dầm khung sao cho mặt phẳng chứa trọng tâm 2 đối trọng trùng với trọng tâm ống thả cọc. Trong trường hợp đối trọng đặt ngoài dầm thì phải kê chắc chắn

• Dùng cẩu tự hành cẩu trạm bơm đến gần dàn máy, nối các giắc thuỷ lực vào giắc trạm bơm, bắt đầu cho máy hoạt động

Chạy thử máy ép để kiểm tra độ ổn định của thiết bị (chạy không tải và có tải)

Kiểm tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí cọc trước khi ép

Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn

• Trước khi ép cọc đại trà, phải tiến hành ép để làm thí nghiệm nén tĩnh cọc tại những điểm có điều kiện địa chất tiêu biểu nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc, thiết bị thi công và điều chỉnh đồ án thiết kế, số lượng cần kiểm tra với thí nghiệm nén tĩnh là 1% tổng số cọc ép nhưng không ít hơn 3 cọc.

Chuẩn bị tài liệu

• Phải kiểm tra để loại bỏ các cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật

• Phải có đầy đủ các bản báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công trình ngầm.

• Có bản vẽ mặt bằng bố trí lưới cọc trong khi thi công

• Có phiếu kiểm nghiệm cấp phối, tính chất cơ lý của thép và bê tông cọc

• Biên bản kiểm tra cọc

• Hồ sơ thiết bị sử dụng ép cọc

Lắp đoạn cọc đầu tiên

Chuẩn bị

• Đoạn cọc đầu tiên phải được lắp chính xác, phải cân chỉnh để trục của C1 trùng với đường trục của kích và đi qua điểm định vị cọc độ sai lệch không quá 1cm

• Đầu trên của cọc được gắn vào thanh định hướng của khung máy

• Nếu đoạn cọc C1 bị nghiêng sẽ dẫn đến hậu quả của toàn bộ cọc bị nghiêng.

Đầu trên của C1 phải được gắn chặt vào thanh định hướng của khung máy.. Nếu máy không có thanh định hướng thì đáy kích ( hoặc đầu pittong ) phải có thanh định hướng. Khi đó đầu cọc phải tiếp xúc chặt với chúng.

Khi 2 mặt masát tiếp xúc chặt với mặt bên cọc C1 thì điều khiển van tăng dần áp lực. Những giây đầu tiên áp lực đầu tăng chậm đều, để đoạn C1 cắm sâu dần vào đất một cách nhẹ nhàng với vận tốc xuyên không quá 1 cm/ s.

Khi phát hiện thấy nghiêng phải dừng lại, căn chỉnh ngay.

Tiến hành thi công ép cọc

• Khi đáy kích (hoặc đỉnh pittong) tiếp xúc với đỉnh cọc thì điều chỉnh van tăng dần áp lực, những giây đầu tiên áp lực dầu tăng dần đều, đoạn cọc C1 cắm sâu dần vào đất với vận tốc xuyên ≤ 1m/s.

• Trong quá trình ép dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc lúc xuyên xuống. Nếu xác định cọc nghiêng thì dừng lại để điều chỉnh ngay.

• Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,3 ÷ 0,5m thì tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra về mặt 2 đầu cọc C2 sửa chữa sao cho thật phẳng.

• Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn.

• Lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đường trục cọc C2 trùng với trục kích và trục đoạn cọc C1, độ nghiêng ≤ 1%

• Tác động lên cọc C2 1 lực tạo tiếp xúc sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3 – 4kg/cm2 rồi mới tiến hành nối 2 đoạn cọc theo thiết kế. Tiến hành ép đoạn cọc C2. Tăng dần áp lực nén để máy ép có đủ thời gian cần thiết tạo đủ lực ép thắng lực masát và lực kháng của đất ở mũi cọc để cọc chuyển động.

• Thời điểm đầu C2 đi sâu vào lòng đất với vận tốc xuyên không quá 1 cm/s.

• Khi đoạn C2 chuyển động đều thì mới cho cọc chuyển động với vận tốc xuyên không quá 2 cm/s.

• Khi lực nén tăng đột ngột tức là mũi cọc đã gặp lớp đất cứng hơn ( hoặc gặp dị vật cục bộ ) cần phải giảm tốc độ nén để cọc có đủ khả năng vào đất cứng hơn ( hoặc phải kiểm tra dị vật để xử lý ) và giữ để lực ép không vượt quá giá trị tối đa cho phép.

• Làm tương tự với các đoạn cọc sau.

Trong quá trình ép cọc, phải chất thêm đối trọng lên khung sườn đồng thời với quá trình gia tăng lực ép.Theo yêu cầu,trọng lượng đối trọng lên khung sườn đồng thời với quá trính gia tăng lực ép.Theo yêu cầu,trọng lượng đối trọng phải tăng 1,5 lần lực ép .Do cọc gồm nhiều đoạn nên khi ép xong mỗi đoạn cọc phải tiến hành nối cọc bằng cách nâng khung di động của giá ép lên,cẩu dựng đoạn kế tiếp vào giá ép.

Thao tác ép âm

Trong quá trình ép cọc, khi ép cọc tới đoạn cuối cùng, ta phải có biện pháp đưa đầu cọc xuống một cốt âm nào đó so với cốt tự nhiên. Có thể dùng 2 phương pháp

Phương pháp 1: Dùng cọc phụ

• Dùng một cọc BTCT phụ có chiề dài lớn hơn chiều cao từ đỉnh ọc trong đài đến mặt đất tự nhiên một đoạn (1 – 1,5m) để ép hạ đầu cọc xuống cao trình cốt âm cần thiết.

• Thao tác: Khi ép tới đoạn cuối cùng, ta hàn nối tiếp một đoạn cọc phụ dài ≥ 2,5m lên đầu cọc, đánh dấu lên thân cọc phụ chiều sâu cần ép xuống để khi ép các đầu cọc sẽ tương đối đều nhau, không xảy ra tình trạng nhấp nhô không bằng nhau, giúp thi công đập đầu cọc và liên kết với đài thuận lợi hơn. Để xác định độ sâu này cần dùng máy kinh vĩ đặt lên mặt trên của dầm thép chữ I để xác định cao trình thực tế của dầm thép với cốt ±0,00, tính toán để xác định được chiều sâu cần ép và đánh dấu lên thân cọc phụ (chiều sâu này thay đổi theo từng vị trí mặt đất của đài mà ta đặt dầm thép của máy ép cọc). Tiến hành thi công cọc phụ nhưn cọc chính tới chiều sâu đã vạch sẵn trên thân cọc phụ

• Ưu điểm: không phải dùng cọc ép âm nhưng phải chế tạo thê số mét dài cọc BTCT làm cọc dẫn, thi công xong sẽ đập đi gây tốn kém, hiệu quả kinh tế không cao.

Phương pháp 2: Phương pháp ép âm

• Phương pháp này dùng một đoạn cọc dãn để ép cọc xuống cốt âm thiết kế sau đó lại rút cọc dẫn lên ép cho cọc khác, cấu tạo cọc ép âm do cán bộ thi công thiết kế và chế tạo.

• Cọc ép âm có thể là bằng BTCT hoặc thép

• Vì hành trình của pitông máy ép chỉ ép được cách mặt đất tự nhiên khoảng 0,6 – 0,7m, do vậy chiều dài cọc được lấy từ cao trình đỉnh cọc trong đài đến mặt đất tự nhiên cộng thâm một đoạn 0,7m là hành trình pitông như trên, có thể lấy ra thêm 0,5m nữa giúp thao tác ép dễ dàng hơn.

• Ưu điểm: Không phải dùng cọc phụ BTCT, hiệu quả kinh tế cao hơn, cọc dẫn lúc này trở thành cọc công cụ trong việc hạ cọc xuống cốt âm thiết kế.

• Nhược điểm: thao tác với cọc dẫn phải thận trọng tránh làm nghiêng đầu cọc chính vì cọc dẫn chỉ liên kết khớp tạm thời với đầu cọc chính (chụp mũ đầu cọc lên đầu cọc). Việc thi công những công trình có tầng hầm, độ sâu đáy đài lớn hơn thi công dẫn khó hơn, khi ép xong rút cọc lên khó khăn hơn, nhiều trường hợp cọc ép chính bị nghiêng.

3. Sức chịu tải của cọc bê tông

Khái niệm

Sức chịu tải của cọc là sức chịu tải nhỏ nhất theo đất nền (P đất nền) và theo vật liệu (P vật liệu). Sức chịu tải theo đất nền là khả năng chịu tải của sức kháng thành cộng với sức kháng mũi cọc. Sức chịu tải theo vật liệu là khả năng chịu tải của vật liệu làm cọc trong quá trình chịu lực và thi công, có xét tới các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cọc (trong quá trình thi công) và sự tương tác của nền đất xung quanh cọc (làm tăng khả năng ổn định của cọc).

Sức kháng đỡ của cọc có thể được ước tính bằng cách dùng các phương pháp phân tích hay phương pháp thí nghiệm hiện trường. Trong tính toán, đất nền được chia làm 2 nhóm chính là đất dính (các loại đất sét) và đất rời(các loại đất cát, bùn không dẻo).

Chú ý: cần xét tới ma sát âm (nếu có) khi tính toán sức chịu tải cọc.

Quan hệ giữa Pvl và Pđn

Trong các tài liệu nền móng thường nói rằng cần chọn Pđn ≈ Pvl thi càng tiết kiệm với điều kiện là Pđn ≤ Pvl

Tuy nhiên khi thiết kế cọc đóng hoặc cọc ép thì sức chịu tải của cọc Pvl tính ra luôn phải lớn hơn rất nhiều sức chịu tải của đất nền Pđn vì các lí do sau :

Để cọc không bị phá hoại khi bị máy đóng hoặc ép tác dụng vào nó.

Để cọc đủ cứng để thắng lại ma sát đất nền thì cọc mới đóng xuống đựơc.

Chịu tải trọng công trình truyền xuống

Ví dụ:

Khi thi công ép cọc phải thỏa mãn điều kiện lực Pépmin và Pépmax

Pépmin=(1.5-2)Pthiết kế; Pépmax=(2-3)Pthiết kế

Pthiết kế: tải trọng thiết kế dự kiến tác dụng lên cọc

Pépmax không vượt quá sức chịu tải của vật liệu cọc (Pvl)

Do đó Pthiết kế nhỏ hơn rất nhiều so với Pvl(thường từ 2-3 lần)

Ghi chú:

Đối với trường hợp sau ta cần chú ý sức chịu tải của cọc có thể nhỏ hơn sức chịu tải của nền đất :

Cọc có khoan đẫn ( thông thường cũng ít xảy ra )

Lớp đất trên là bùn cực yếu , ngay phía dưới có lớp đất đá cực cứng , trường hợp này cọc tựa hoàn toàn trên đá . đối với trường hợp này nhất thiết phải có biện pháp sử lý sao cho cọc được ngàm vào lớp đất đá đó.

Các phương pháp xác định sức chịu tải đứng của cọc.

Trong lịch sử phát triển của ngành nền móng đã có nhiều phương pháp được đề xuất để xác định sức chịu tải của cọc. Sau đây là một số phương pháp:

Phương pháp dựa trên lý thuyết cân bằng giới hạn.

Phương pháp này tìm mối liên hệ giữa Qp và Qf với tính chất của đất nền (c,φ) theo lý thuyết cân bằng giới hạn (vật liệu rời) với mô hình Colomb

Bước 1. Giả thiết hình dáng các mặt trượt do cắt ở đất nền khi nền bị phá hoại.

Bước 2. Phân tích lực ở trạng thái cân bằng cực hạn (tức là ở thời điểm phá hoại)

Bước 3. Dựa trên điều kiện cân bằng lực để tính ra sức chịu tải cực hạn.

Có nhiều quan điểm khác nhau về giả thiết mặt trượt:

• Giả định mặt trượt xuất hiện ngay ở mũi cọc, giống sức chịu tải móng nông: Prandtl, Reisner, Caquot, Buisman,

• Giả định mặt trượt mở rộng lên trên: Terzaghi, Debeer, Jaky, Meyerhof

• Giả định mặt trượt mở rộng xuống dưới: Berezantzev, Yaroshenko, Vesic

• Giả định mặt trượt dạng xuyên thủng cắt:Vesic, Kishida, Takano

Nhược điểm: không chính xác, thường chỉ chính xác với đất rời. Ít được sử dụng.

Phương pháp dựa trên bán thực nghiệm (có điều chỉnh dựa trên số liệu)

Phương pháp này kết hợp giữa phương pháp cân bằng giới hạn và kết hợp điều chỉnh số liệu theo thực nghiệm gồm có các tác giả kinh điển: Meyerhof,Versíc,Terzaghi: hiện nay ít còn được dùng.

Dựa trên mô hình nền (đường cong t-z)

Có thể thí nghiệm nhiều mô hình khác nhau, có thể dùng trong bài toán mô hình hóa sự làm việc đồng thời của cọc-đài-công trình.

Dựa trên trực tiếp kết quả thí nghiệm xuyên chuẩn SPT

Phương pháp này đã được đưa vào một số tiêu chuẩn, có cả của Việt Nam: Meyerhof, Công thức Shioi và Fukui (các tác giả Nhật Bản): Được thực tế xác nhận, sử dụng rộng rãi.

Dựa trên độ chối cọc đóng

Phương pháp này đã được đưa vào một số tiêu chuẩn, có cả của Việt Nam: Gerxevanov, Hilley: Được thực tế xác nhận, sử dụng rộng rãi.(Xem thêm Phương pháp thử động cọc)

Dựa trên sự truyền sóng (động)

Phương pháp này ứng dụng ở phép thử cho cọc đóng, liên quan đến dựng mô hình tính tương tác nền cọc và cần những phép đo gia tốc và suất biến dạng động nên rõ ràng phức tạp hơn các phương pháp khác. (Xem thêm Thí nghiệm biến dạng lớn (PDA), Thí nghiệm biến dạng nhỏ (PIT))

Sức chịu tải cọc trong các tiêu chuẩn

Sức kháng dọc trục của cọc đóng theo Tiêu chuẩn 22TCN 272-05

Theo 22TCN 272-05 thì có 2 phương pháp tính toán sức chịu tải của cọc đó là: dùng các phương pháp phân tích (ước tính nửa thực nghiệm) và phương pháp dựa trên thí nghiệm hiện trường. Trong phương pháp nửa thực nghiệm (điều 10.7.3.3), phần sức kháng thân cọc tiêu chuẩn có đưa ra 3 cách tính là: phương pháp α(anpha), phương pháp β(beta) và phương pháp λ(lamda)

Phương pháp phân tích lý thuyết (ước tính nửa thực nghiệm): Phương pháp này được tính toán dựa trên số liệu cường độ kháng cắt không thoát nước của đất Su, xác định bằng thí nghiệm nén 3 trục không cố kết – không thoát nước theo Tiêu chuẩn ASTM D2850 hoặc AASHTO T 234. Phương pháp này chỉ áp dụng cho đất dính, sức kháng là hàm của Su. Về sức kháng thành bên tiêu chuẩn đưa ra 3 phương pháp (chi tiết từng phương pháp tham chiếu tiêu chuẩn) là phương pháp α, phương pháp β, phương pháp λ.

Phương pháp hiện trường (dựa trên các thí nghiệm hiện trường): Phương pháp này sử dụng kết quả SPT hoặc CPT và chỉ áp dụng cho đất rời.

Một số vấn đề

Trong phần tính sức kháng mũi chỉ có công thức tính cho đất sét = 9.Su.Trong phương pháp dựa trên thí nghiệm hiện trường (điều 10.7.3.4) chỉ áp dụng cho đất cát và bùn không dẻo (be applied only to sand and nonplastic silts).

Khi tính toán sức chịu tải cho cọc đóng trong các lớp đất sét nhưng không có số liệu Su (cường độ kháng cắt không thoát nước) từ thí nghiệm bằng máy nén 3 trục mà chỉ có số liệu SPT. Như vậy theo 272-05 phải quy đổi từ SPT sang Su để tính bằng phương pháp nửa thực nghiệm. Vấn đề này có thể tham khảo ở các sách: và. Trong sách này theo Hara (1974), theo Terzaghi và Peck (1967) có đưa ra quan hệ giữa Su và SPT. Sử dụng Su và dùng cách tính anpha của Tomlinson để tính sức kháng thành bên của cọc trong lớp đất sét.

• Theo 22TCN 272-05 (điều 10.7.3.3.2a): Đưa ra 3 trường hợp tương ứng với 3 hình (hình 10.7.3.3.2a-1) và có chú thích là theo Tomlinson 1987.

• Theo: Trang 44 và 45, có đưa ra phiên bản của Tomlinson 1980 và Tomlinson 1995.

• Cũng theo: trang 45 có đưa ra cách tính anpha theo API 1987 (American Petrolium Institute)

Theo các phương pháp trên và thấy kết quả có sai khác nhiều.

Còn có một số vấn đề sau đây:

• Thứ 1: Trong biểu đồ quan hệ anpha và Su, theo 22TCN 272-05 giới hạn của giá trị Su là 0,2 Mpa còn theo giới hạn của Su là 250Kpa, như vậy nếu tính ra Su lớn hơn 0,25 Mpa thì lấy thế nào? vẫn lấy giá trị đó hay max là 0,25 Mpa?

• Thứ 2: Hệ số dính kết anpha phụ thuộc vào Su và chiều sâu ngàm của cọc vào lớp đất. Trên đồ thị chỉ chia ra các trường hợp như 10D, 20D, 40D…nếu các giá trị trung gian thì sao? Có phải nội suy không? Điều này trong cả 272-05 và không nói.

• Thứ 3: Quan niệm về các lớp đất địa chất thế nào cho đúng, trong 3 trường hợp nêu ra của Tomlinson đã xét hết các trường hợp chưa? Điều này rất quan trọng vì nó liên quan đến việc tra giá trị ânpha sẽ khác nhau rất nhiều

II. Giới thiệu qua biện pháp thi công

Xử lý các sự cố khi thi công ép cọc bê tông

Do cấu tạo địa chất dưới nền đất không đồng nhất nên thi công ép cọc có thể xảy ra các sự cố sau:

• Khi ép đến độ sâu nào đó chưa đến độ sâu thiết kế nhưng áp lực đã đạt, khi đó phải giảm bớt tốc độ, tăng lực ép lên từ từ nhưng không lớn hơn Pép max. Nếu cọc vẫn không xuống thì ngừng ép và báo cáo với bên thiết kế để kiểm tr sử lý.

• Nếu nguyên nhân là do lớp cát hạt trung bị ép quá chặt thì dừng ép cọc lại một thời gian chờ cho độ chặt lớp đất giảm dần rồi ép tiếp

• Nếu gặp vật cản thì khoan phá, khoan dẫn, ép cọc tạo lỗ

Khi việc ép cọc bê tông cũng có lý do gây một số ít tác hại có thể ảnh hưởng tới những căn hộ liền kề vì vậy trong trường hợp này chúng ta phải khoan dẫn trước khi ép cọc bê tông với lý do sau :

1. – Nên móng nhà liền kề yếu, do xây dựng lâu năm.

2. – Tác dụng của công tác khoan dẫn làm giảm sự đùn đất có thể gây lún, nứt, phồng nền nhà bên.
Nhiều người nghĩ rằng chi phí trong khoan dẫn có thể rất đắt, nhưng ngược lại nó tương đối rẻ, khoảng 30-50.000/m tuỳ thuộc vào số lượng md khi khoan.

• Khi ép đến độ sâu thiết kế mà áp lực đầu cọc vẫn chưa đạt đến yêu cầu theo tính toán. Trường hợp này xảy ra thường do khi đó đầu cọc vẫn chưa đến lớp cát hạt trung, hoặc gặp các thấu kính, đất yếu, ta ngừng ép cọc và báo với bên thiết kế để kiểm tra, xác định nguyên nhân và tìm biện pháp sử lý.

• Biện pháp sử lý trong TH này là nối thêm cọc khi đxa kiểm tra và xác định rõ lớp đất bên dưới là lớp đất yếu sau đó ép cho đến khi đạt áp lực thiết kế.

Kết thúc công việc ép cọc

Cọc được coi là ép xong khi thoả mãn 2 điều kiện:

Chiều dài cọc đã ép vào đất nền trong khoảng Lmin ≤ Lc ≤ Lmax

Trong đó:

• Lmin , Lmax là chiều dài ngắn nhất và dài nhất của cọc được thiết kế dự báo theo tình hình biến động của nền đất trong khu vực

• Lc là chiều dài cọc đã hạ vào trong đất so với cốt thiết kế;

Lực ép trước khi dừng trong khoảng (Pep) min ≤ (Pep)KT ≤ (Pep)max

Trong đó :

• (Pep) min là lực ép nhỏ nhất do thiết kế quy định;

• (Pep)max là lực ép lớn nhất do thiết kế quy định;

• (Pep)KT là lực ép tại thời điểm kết thúc ép cọc, trị số này được duy trì với vận tốc xuyên không quá 1cm/s trên chiều sâu không ít hơn ba lần đường kính ( hoặc cạnh) cọc.

Khi lực ép vừa đạt trị số thiết kế mà cọc không xuống được nữa, trong khi đó lực ép tác động lên cọc tiếp tục tăng vượt quá lực ép lớn nhất (Pep)max thì trước khi dừng ép phải dùng van giữ lực duy trì (Pep)max trong thời gian 5 phút.

Trường hợp không đạt 2 điều kiện trên người thi công phải báo cho chủ công trình và thiết kế để sử lý kịp thời khi cần thiết, làm khảo sát đất bổ sung, làm thí nghiệm kiểm tra để có cơ sở lý luận sử lý.

Cọc nghiêng qúa quy định ( lớn hơn 1% ) , cọc ép dở dang do gặp dị vật ổ cát, vỉa sét cứng bất thường, cọc bị vỡ… đều phải xử lý bằng cách nhổ lên ép lại hoặc ép bổ sung cọc mới (do thiết kế chỉ định ).

Các điểm cần chú ý trong thời gian ép cọc

Việc ghi chép lực ép theo nhật ký ép cọc nên tiến hành cho từng mét chiều dài cọc cho tới khi đạt tới (Pep)min, bắt đầu từ độ sâu này nên ghi cho từng 20cm cho tới khi kết thúc, hoặc theo yêu cầu cụ thể của Tư vấn, Thiết kế.

Ghi chép lực ép đầu tiên khi mũi cọc đã cắm sâu vào lòng đất từ 0,3 – 0,5m thì ghi chỉ số lực ép đầu tiên sau đó cứ mỗi lần cọc xuyên được 1m thì ghi chỉ số lực ép tại thời điểm đó vào nhật lý ép cọc

Nếu thấy đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống 1 cách đột ngột thì phải ghi vào nhật ký ép cọc sự thay đổi đó.

Nhật ký phải đầy đủ các sự kiện ép cọc có sự chứng kiến của các bên có liên quan.

Ghi chép theo dõi lực ép theo chiều dài cọc

Khi mũi cọc cắm sâu vào đatá từ 30- 50cm thì ghi chỉ số lực đầu tiên. Sau đó cứ mỗi lần cọc đi xuống sâu được 1m thì ghi lực ép tại thời điểm đó vào sổ nhật ký ép cọc

Nếu thấy chỉ số trên đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống đột ngột thì phải ghi vào nhật ký cộng độ sâu và giá trị lực ép thay đổi đột ngột nói trên. Nếu thời gian thay đổi lực ép kéo dài thì ngừng ép và tìm hiểu nguyên nhân, đề xuất phương pháp sử lý.

Sổ nhật ký được ghi một cách liên tục đến hết độ sâu thiết kế, khi lực ép tác dụng lên cọc có giá trị bằng 0,8 .Pép min thì ghi lại dodọ sâu và giá trị đó

Bắt đầu từ độ sâu có áp lực P=0,8 Pép min, ghi chép tương ứng với từng độ saua xuyên 20cm vào nhật lý, tiếp tục ghi như vậy cho đến khi ép xong 1 cọc.

Thời điểm khóa đầu cọc

Mục đích của khóa đầu cọc

• Huy động cọc vào thời điểm thích hợp trong quá trình tăng tải của công trình không chịu những độ lún hoặc lún không đều.

• Đối với cọc ép trước khi thi công đài, việc khóa đầu cọc do CĐT và người thi công quyết định

Thực hiện việc khóa đầu cọc

• Sửa đầu cọc cho đúng cao trình thiết kế

• Đổ bù xung quanh bằng cát hạt trung, đầm chặt cho tới cao độ của lớp bê tông lót

• Đặt lưới thép cho cọc

Báo cáo lý lịch ép cọc

Lý lịch ép cọc phải được ghi chép ngay trong quá trình thi công gồm các nội dung sau :

Ngày đúc cọc .

Số hiệu cọc , vị trí và kích thước cọc .

Chiều sâu ép cọc , số đốt cọc và mối nối cọc .

Thiết bị ép coc, khả năng kích ép, hành trình kích,diện tích pítông, lưu lượng dầu, áp lực bơm dầu lớn nhất.

Áp lực hoặc tải trọng ép cọc trong từng đoạn 1m hoặc trong một đốt cọc -lưu ý khi cọc tiếp xúc với lớp đất lót (áp lực kích hoặc tải trọng nén tăng dần ) thì giảm tốc độ ép cọc , đồng thời đọc áp lực hoặc lực nén cọc trong từng đoạn 20 cm.

Áp lực dừng ép cọc.

Loại đệm đầu cọc.

Trình tự ép cọc trong nhóm.

Những vấn đề kỹ thuật cản trở công tác ép cọc theo thiết kế , các sai số về vị trí và độ nghiêng.

Tên cán bộ giám sát tổ trưởng thi công.

Kiểm tra sức chịu tải của cọc

Sau khi ép xong toàn bộ cọc của công trình phải kiểm tra nén tĩnh cọc bằng cách thuê các cơ quan chuyên kiểm tra

Số cọc phải kiểm tra bằng 1% tổng số cọc công trình, nhưng không nhỏ hơn 3 cọc

Sau khi kiểm tra phải có kết quả đầu đủ về khả năng chịu tải, độ lún cho phép, nếu đạt yêu cầu có thể tiến hành đào móng để thi công bê tông đài.

An toàn lao động khi thi công ép cọc

Phải huấn luyện cho công nhân, trang bị bảo hộ và kiểm tra an toàn thiết bị ép cọc

Chấp hành nghiêm chỉnh quy định trong an toàn lao động về sử dụng vận hành kích thủy lực, động cơ điện cần cẩu,…

Các khối đối trọng phải được xếp theo nguyên tắc tạo thành khối ổn định, không được để khối đối trọng nghiêng và rơi đổ trong quá trình ép cọc

Phải chấp hành nghiêm, chặt chẽ quy trình an toàn lao động trên cao, dây an toàn, thang sắt…

Dây cáp chọn hệ số an toàn > 6