Đồ án Kĩ thuật thi công I thi công cọc khoan nhồi

ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THI CƠNG I THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI I.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU THIẾT KẾ: Thiết kế biện pháp thi cơng các cơng việc chính: - Thi cơng đất . - Thi cơng cọc khoan nhồi, thi cơng tường chắn, tường tầng hầm - Thi cơng đài, đà giằng, dầm sàn tầng hầm. I.2. ĐẶC ĐIỂM VỀ KIẾN TRÚC, QUY MƠ CƠNG TRÌNH: - Cơng trình chung cư cao 16 tầng trong đĩ cĩ 1 tầng hầm,với tổng diện tích mặt bằng khu đất khoảng 1400 m2,diện tích mặt bằng cơng trình khoảng 750 m2, - Cơng trình thuộc dạng kết cấu khung + vách BTCT chịu lực. - Chiều cao cơng trình: H = 54.6m.Với cốt +0.00 được chọn tại mặc đất tự nhiên I.3. ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH :mực nước ngầm khơng xuất hiện trong hố khoan. Địa chất cơng trình được khoan thăm dị và khảo sát như sau : Lớp 1 Đất đắp,cát,gạch vụn san lấp. Bề dày tại H = 2m Lớp 2 bùn sét xám đen đến xám xanh: Dày 3.5m Trạng thái Lớp 3 Bùn sét cát màu xám đen Dày 5m Trạng thái Lớp 4 Bùn sét xám đen đến xám xanh - Dày 7m - Trạng thái Lớp 5 Sét xám xanh ,xám vàng lẫn cát mịn Dày 10m Trạng thái dẻo cứng Lớp 6 Cát trung x.vàng lẫn sỏi sạn Trạng thái chặt đến rất chặt (chưa kết thúc trong phạm vi hố khoan) Mực nước ngầm khơng xuất hiện trong lỗ khoan. 4. GIẢI PHÁP NỀN MĨNG Chọn giải pháp mĩng sâu,chọn cọc khoan nhồi làm giải pháp mĩng đở cơng trình.Mũi cọc đặt vào lớp đất cát trung x-vàng sâu 5m. Đài cọc liên kết ngàm với cột và cọc Betơng sử dụng làm cọc khoan nhồi và đài mĩng là :Mac300 Cốt thép sử dụng:thép gân AII;thep trơn AI I.5. PHƯƠNG ÁN THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI: Lựa chọn phương án thi cơng gầu xoay và dung dịch bentonite giữ vách. Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay cĩ đường kính bằng đường kính cọc và được gắn trên cần Kelly của máy khoan. Gầu cĩ răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngồi. Dùng ống vách bằng thép (được hạ xuống bằng máy rung tới độ sâu 6-8m) để giữ thành hố khoan khi thi cơng. Phần vách tiếp theo được giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite. Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành nạo vét mùn khoan lắng động dưới đáy hố khoan, sau đĩ, thổi rửa đáy hố khoan bằng phương pháp: bơm ngược, thổi khí nén. Độ sạch của đáy hố được kiểm tra bằng hàm lượng cát trong dung dịch Bentonite. Lượng mùn cịn sĩt lại được lấy ra nốt khi đổ bê tơng theo phương pháp vữa dâng. Đối với phương pháp này, bentonite được tận dụng lại thơng qua hệ thống xử lý lại dung dịch bentonite để tái sử dụng. I.6. ĐIỀU KIỆN THI CƠNG: NGUỒN NƯỚC THI CƠNG Cơng trình được chọn nằm ở Quận Thủ Đức, địa diểm này đã cĩ các mạng đường ống cấp nước vĩnh cữu đi ngang qua cơng trình đáp ứng đủ nước sử dụng cho cơng trình thi cơng. Để dự phong cho trường hợp cúp nước đột xuất ta tiến hành khoan thêm 1 giếng nước đường kính khoảng 0.5m để lấy nước. NGUỒN ĐIỆN THI CƠNG Trong quá trình thi cơng cơng trình nguồn điện cung cấp cho quá trình thi cơng là sử dụng mạng điện thành phố. Ngồi ra, để đảm bảo cho nguồn điện luơn cĩ tại cơng trường thì ta dự trù bố trí 1 máy phát điện trong trường hợp điện thành phố cúp đột xuất. Đường dây điện gồm: Dây chiếu sáng và phục vụ sinh hoạt Dây chạy máy và phục vụ thi cơng Đường dây điện thắp sáng được bố trí dọc theo các lối đi cĩ gắn bĩng đèn 100W chiếu sáng tại các khu vực sử dụng nhiều ánh sáng. * Lưu ý : - Nếu đặt trên cao phải chú ý đến chiều cao khơng cản trở xe và cĩ treo bảng báo độ cao. Nếu đặt ngầm dưới đất phải bao bọc hoặc che chắn đúng qui định về an tồn điện. - Đèn pha được bố trí tập trung tại các vị trí phục vụ thi cơng, xe máy, bảo vệ ngăn ngừa tai nạn lao động. - Đặt biển báo về an tồn điện tại những nơi nguy hiểm dễ xảy ra tai nạn. I.7 TÌNH HÌNH CUNG ỨNG VẬT TƯ Cơng trình đang thi cơng tại thành phố HCM là nơi cĩ nhiều khu cơng nghiệp và xí nghiệp đủ cung ứng vật tư và các thiết bị máy mĩc thi cơng cho cơng trình và được vận chuyển đến cơng trình bằng ơ tơ - Vật tư được vận chuyển đến cơng trình theo yêu cầu thi cơng và được chứa trong các kho bãi tạm để dự trữ. I.8. NGUỒN NHÂN CƠNG XÂY DỰNG VÀ LÁN TRẠI CƠNG TRÌNH – Nguồn nhân cơng chủ yếu là người ở nội thành và các vùng ngoại thành xung quanh sáng đi chiều về do đĩ lán trại chỉ để nghỉ trưa, bố trí căn tin, khu nghỉ trưa để phục vụ nhân cơng. – Vị trí xây dựng cơng trình nằm trong trung tâm thành phố đơng dân cư , do đĩ diện tích mặt bằng dành cho thi cơng rất hạn chế.Vì vậy việc thiết kế bố trí vị trí kho bãi phải hợp lý với từng thời điểm thi cơng. – Diện tích kho bãi chứa vật liệu được cân đối theo số lượng vật tư cần cung cấp, vừa đảm bảo cho tiến độ thi cơng ,vừa đảm bảo tránh tồn đọng vật tư. I.9. ĐIỀU KIỆN THI CƠNG Thuận lợi: Tại địa điểm cơng cơng thi trình là gần trung tâm quận 9 nên nguồn điện, nước, đường giao thơng và cơ sở hạ tầng đều rất hồn chỉnh. Từ cơng trình đến các chỗ cung ứng vật tư cơ sỡ hạ tầng rất hồn hảo nên việc cung cấp vật tư và thiết bị, máy thi cơng dễ dàng. - Điện được cung cấp từ nguồn điện của thành phố - Nước được cung cấp từ nguồn nước thành phố - Nhân cơng được thuê tại địa phương - Máy mĩc thiết bị thuê ở các đơn vị thi cơng chuyên ngành tại địa phương Khĩ khăn: Ba mặt của cơng trình tiếp giáp với các cơng trình hiện hữu nên cĩ nhiều khĩ khăn về mặt kỹ thuật khi thi cơng khu vực tiếp giáp, nhất là khi thi cơng phần mĩng cơng trình. Phương hướng,biện pháp thi cơng: - Khối lượng thi cơng cơng trình rất lớn 15 tầng nhà + 1 tầng hầm .Nên kết hợp thi cơng thủ cơng và thi cơng cơ giới là hợp lý nhất - Phương hướng thi cơng từng cơng đoạn cơng trình theo trình tự hợp lý nhằm bảo đảm tiến độ hồn thành cơng trình sớm nhất CHƯƠNG II: CÁC CƠNG TÁC CHUẨN BỊ II.1. CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CƠNG: II.1.1. Giải phĩng mặt bằng: San ủi nền để lấy lại cốt cao trình. Tạo các rảnh thốt nước hai bên dọc theo cơng trình để mặt bằng thi cơng luơn đảm bảo khơ ráo khơng ảnh hưởng tới quá trình thi cơng. II.1.2. Định vị cơng trình: Dẫn mốc trắc đạt vào cơng trình để phục vụ cho cơng tác định vị trục, chuẩn bị thi cơng. Vị trí mốc chuẩn được bố trí trên tổng mặt bằng bên đưới. Mốc chuẩn được bố trí ở 3 gĩc của cơng trình, cách vách trong rào 1m. Tiến hành lập hệ lưới khống chế, định vị các trục của cơng trình. Tiến hành lập hệ thống tường rào bao che bằng tole hoặc bằng lưới B40 cao 3m mặt trước cơng trình, các mặt cịn lại khơng cần lập rào vì các mặt này tiếp giáp với các cơng trình hiện hữu cao hơn 10m. II.2. CHUẨN BỊ NHÂN LỰC, VẬT TƯ THI CƠNG: II.2.1. Máy mĩc, phương tiện thi cơng: Các loại máy mĩc, phương tiện phục vụ thi cơng chủ yếu sau: Cơng tác trắc đạc: - Máy kinh vĩ: định vị tim, cốt cơng trình. - Máy thuỷ bình: đo độ chênh cao. Cơng tác phần ngầm: - Dàn máy khoan. - Cần trục tự hành bánh xích - Máy đào gầu nghịch Cơng tác bêtơng: - Máy trộn: Trộn vữa tơ trát hoặc trộn bê tơng khối lượng nhỏ. - Với bêtơng khối lớn, chọn phương án sử dụng bêtơng thương phẩm. - Các loại đầm mặt, đầm dùi. Cơng tác cốt thép: - Máy duỗi cốt thép: dùng duỗi cốt thép Þ6, Þ8 - Máy cắt, máy uốn cốt thép. Cơng tác cốppha, cây chống: Sử dụng cốppha nhựa FUVI tiêu chuẩn kết hợp với cốppha gỗ, cây chống sắt tiêu chuẩn kết hợp với cây chống gỗ.Trang bị thêm máy phát điện dự phịng để khơng ảnh hưởng tới tiến trình thi cơng cơng trình. II.2.2. Nguồn cung ứng vật tư: Được cung cấp bởi các nhà máy cung ứng vật tư, nhà máy chế tạo bê tơng… cĩ giấy chứng nhận của nhà sản xuất, đảm bảo cả chủng loại và chất lượng. II.2.3. Nguồn nhân cơng: Lựa chọn, tuyển nguồn nhân cơng trên địa bàn thành phố đáp ứng cácyêu cầu về trình độ văn hĩa, kỹ thuật do BCH cơng trình đưa ra. Nguồn nhân cơng được phân làm các tổ đội chính như sau: - Tổ đội đào đất. - Tổ đội coppha. - Tổ đội cốt thép. - Tồ đội xây - tơ - Tổ đội sơn - Tổ đội áp lát - Tổ đội lắp ráp cửa và hồn thiện khác II.3 Chuẩn bị văn phịng BCH cong trường ,kho bãi: Văn phịng cho BCH cơng trường, do điều kiện mặt bằng thi cơng chật hẹp cộng với việc tận dụng các văn phịng sẵn cĩ bên cạnh cơng trình, nên văn phịng BCH được bố trí ngay tại khu vực bên cạnh cơng trình. II.4 Thiết bị an tồn lao động: Trang bị đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động cho cơng nhân làm việc tại cơng trường. Đồng thời phải cung cấp tài liệu và kiến thức về an tồn lao động. Qua đĩ giúp nâng cao ý thức chấp hành nghiêm chỉnh nội qui an tồn lao động tại cơng trường. NHẬN XÉT Với những đặc điểm của cơng trình và điều kiện thi cơng trên, việc thi cơng cơng trình cĩ những thuận lợi và khĩ khăn nhất định. Nhưng nĩi chung chúng ta cĩ nhiều thuận lợi hơn so với những khĩ khăn. Dựa vào các đặc điểm và điều kiện trên trên, ta chọn biện pháp thi cơng cơ giới kết hợp với thủ cơng để tổ chức xây dựng cơng trình. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CƠNG PHẦN NGẦM III.1 Về mặt kiến trúc: Cơng trình cĩ một tầng hầm ở cao độ -3,5 m so với cốt sàn tầng trệt. Tường tầng hầm bằng BTCT, dày 220mm, với kích thước: (25.0x30.0) m, nằm một phần bên dưới cơng trình. III.2 Về mặt kết cấu: Cơng trình sử dụng giải pháp mĩng cọc khoan nhồi đường kính D=800mm. Cọc được khoan tới độ sau -31.70m so với cốt 0,0 thiết kế. Tường tầng hầm truyền tải trọng trực tiếp xuống hệ dầm mĩng dọc theo chu vi cơng trình. III.3. PHƯƠNG ÁN THI CƠNG PHẦN NGẦM: III.3.1. Yêu cầu: Với giải pháp kết cấu mĩng như trên, thì hương án thi cơng phần cơng trình ngầm phải giải quyết tính ổn thỏa giữa 2 cơng tác chủ yếu là đào đất và thi cơng mĩng. Phương án chọn phải dựa trên cơ sở tạo điều kiện thuận lợi cho 2 cơng tác Đào đất và thi cơng mĩng được tiến hành thuận lợi, khơng chồng chéo, cản trở lẫn nhau. III.3.2. Nội dung phương án: Phương án thi cơng phần ngầm thực hiện theo trình tự như sau: Tiến hành thi cơng cọc nhồi trên mặt bằng tự nhiên Thi cơng hệ thống cừ Larsen chống vách đất quanh chu vi cơng trình. Đào đất bằng cơ giới đến cao trình -4.80m (Trừ các vị trí cĩ cọc nhồi). Sau đĩ cho thi cơng đất bằng thủ cơng đến cao trình -5.00m, và đào đất tại các vị trí cĩ cọc ép. Thi cơng mĩng: - Đập đầu cọc một đoạn 0.8m, để lấy cốt thép neo vào đài cọc. - Đổ bêtơng lĩt hố mĩng, thi cơng cốt thép, coppha đài mĩng,đà kiềng. - Thi cơng nền tầng hầm Thi cơng tường tầng hầm. CHƯƠNG IV: BIỆN PHÁP THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI Trình tự thi cơng cọc nhồi như sau : 1. Định vị vị trí khoan cọc và tiến hành khoan lỗ đặt ống định vị, đất được lấy bằng gầu khoan và được chở đi bằng xe tải 2. Dùng cần cẩu của máy khoan để hạ ống vách định vị đồng thời bơm dung dịch Bentonite. 3. Khoan đến độ sâu thiết kế, dùng gầu vét cát lắng đọng đồng sau khi khoan sâu. 4. Lắp đặt ống TREMIE thổi rửa hố khoang cho đến các đặc trưng yêu cầu. 5. Tháo tạm ống TREMIE , Kiểm tra phẩm chất dung dịch Bentonite, hạ lồng cốt thép vào lổ cọc bằng cần cẩu của máy khoan. 6. Neo lồng cốt thép vào ống vách 7. Lắp đặt ống đổ bê tơng TREMIE và xử lý cặn lắng lần thứ hai. 8. Bơm bê tơng, nâng ống đổ bê tơng lên khi bơm và bảo đảm khoảng bê tơng bảo vệ 2m 9. Đổ bê tơng hơn cao trình thiết kế 1m rồi rút ống vách lên. 10. Kết thúc quá trình thi cơng cọc, di chuyển máy khoan sang lổ khác IV.1. Cơng tác định vị, cân chỉnh máy khoan: Chuẩn bị điểm khoan, định vị tim cọc : + Trình tự khoan tạo lỗ và đổ bê tơng cọc phải theo tiến độ đưa ra trong tuần và kế hoạch ngày đã trình Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát, đảm bảo khơng khoan các cọc ở phạm vi quá gần các cọc vừa mới đúc xong vì bê tơng các cọc này cịn chưa đơng cứng, cụ thể như sau : + Sau khi xác định được số hiệu cọc sẽ khoan, trên cơ sở các mĩc trắc đạc được giao, đơn vị thi cơng căn cứ toạ độ trên bản vẽ thiết kế để xác định tâm cọc bằng máy tồn đạc kết hợp với tâm kính để xác định tim cọc trên mặt bằng. + Khi đã xác định được tim cọc rồi, thì gửi ra 3 điểm đều cách tim cọc một khoảng bằng nhau và 3 điểm đĩ nằm trên 2 đường vuơng gĩc nhau để làm cơ sở định vị ống vách và kiểm tra tim cọc trong quá trình khoan. + Cách gửi điểm như hình vẽ sau: IV.2. Chuẩn bị máy khoan: Trước khi đưa máy vào hoạt động khoan, máy khoan phải được bảo dưỡng và vận hành thử đảm bảo khơng bị trục trặc trong quá trình khoan. Đưa máy vào vị trí : + Định vị tim cọc xong, đưa máy vào vị trí. Trên máy khoan cĩ level để cân chỉnh máy nằm trên mặt phẳng ngang. + Cần khoan phải được điều chỉnh cho thẳng đứng và đúng tim cọc, độ nghiêng của cần khoan khơng vượt quá 1%. + Kiểm tra độ thẳng đứng cần khoan bằng quả dọi hoặc bằng máy kinh vỹ. Với chiều dài 1 đoạn thường là 15m thì độ lệch giữa 2 đầu cần phải nhỏ hơn 15cm tương ứng với ½ đường kính cần khoan. IV.3. Ống vách: Ống vách cĩ đường kính lớn hơn đường kính danh nghĩa của cọc 100mm, độ dày 10mm. Đầu trên của ống vách hàn 2 tai để ống vách khơng bị tuột xuống sâu quá ngồi ý muốn. Ống vách cĩ thể dài 6 m. Ống vách trước khi hạ khơng bị biến dạng lớn, kích thước trong ống vách chổ nhỏ nhất phải lớn hơn đường kính gàu khoan để khơng ảnh hưởng đến việc di chuyển của gàu khoan trong ống vách. Việc hạ ống vách phải đảm bảo : Ống vách sau khi hạ phải đảm bảo các sai số nằm trong giới hạn sau: + Độ nghiêng ≤ 1/100 + Sai số toạ độ tâm ống vách trên mặt bằng ≤=7cm theo mọi phương. + Việc kiểm tra sai số sai số trên cĩ thể thực hiện bằng phương pháp sau: + Kiểm tra độ nghiêng: Đo trên miệng ống vách. Để tăng độ chính xác, dùng cây thước thẳng dài từ 3m đặt trên miệng ống vách. Đo độ chênh lệch cao độ 2 đầu cây thước bằng thước thép hoặc máy tồn đạc. Nếu độ lệch cao độ ≤ = 1/100 chiều dài thước là đạt yêu cầu. + Sai số tọa độ tâm ống vách trên mặt bằng cĩ thể kiểm tra lại bằng máy tồn đạc hoặc kiểm tra so với 3 điểm gửi ban đầu. IV.4. Bentonite: Dung dịch bentonite trước khi đưa xuống hố khoan để tiến hành khoan phải đảm bảo các thơng số theo bảng sau ( Yêu cầu thiết kế) : Chỉ tiêu cơ lý Yêu cầu dung dịch khoan trước khi thi cơng Phương pháp thử Tỷ trọng Độ nhớt (s) Độ Ph Hàm lượng cát 1,05 ÷ 1,15 18 ÷ 45 7 ÷ 9 ≤ 6% Cân tỷ trọng Thời gian chảy qua phễu tiêu chuẩn 700ml/500ml Giấy Ph Dụng cụ đo hàm lượng cát Dung dịch bentonite cĩ thể cho phép sử dụng lại nhiều lần sau khi đã qua cơng đoạn xử lý. Việc xử lý dung dịch bentonite gồm các bước sau : + Xử lý cát cĩ thể bằng máy sàng cát hoặc bằng bể lắng. + Xử lý độ nhớt, tỷ trọng và độ pH bằng cách trộn thêm bentonite mới hoặc trộn thêm một số loại phụ gia Bentonite sử dụng trong quá trình thi cơng bị hao hụt dần và được bổ sung bằng bentonite mới do đĩ dung dịch bentonite luơn đảm bảo yêu cầu. Cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đo dung dịch bentonite: Dụng cụ gồm: + 1 phễu đuơi chuột làm bằng thuỷ tinh. + 1 phễu nhựa. + 1 sàng cĩ kích thước lỗ 74mm IV.4.1. Phương pháp đo hàm lượng cát: - Đổ dung dịch bentonite vào phễu thuỷ tinh tới vạch “mud to here”, sau đĩ tiếp tục đổ nước vào phễu đến vạch “water to here”, bịt kín miệng phễu xĩc đều. - Đổ hổn hợp trong phễu thuỷ tinh vào sàng, dùng nước xối vào sàng làm sạch cặn bẩn trong sàng. - Lắp phễu nhựa vào phía trên mặt sàng, gắn đầu phễu thuỷ tinh vào đầu nhỏ của phễu nhựa, dĩc ngược lại cho phễu thuỷ tinh ở phía dưới, sau đĩ xối nước vào đầu kia của sàng để cát chảy xuống phễu thuỷ tinh. Lắc ống thuỷ tinh cho cát lắng hết xuống phía dưới đáy của phễu đuơi chuột, Phần cát động lại dưới đáy ta cĩ thể đo được dựa vào các vạch phân định của phễu thuỷ tinh chính là hàm lượng cát cần đo. IV.4.2. Phương pháp sử dụng cân dung dịch bentonite xác định tỷ trọng dung dịch: - Đặt cân bùn trên một bề mặt phẳng. - Đổ đầy dung dịch bentonite mới khuấy vào cốc cho lên cân. - Đặt nắp lên trên cốc dung dịch, rửa sạch bên ngồi cốc và địn cân, sau đĩ lau khơ lại tồn bộ. - Đặt cân chứa dung dịch bentonite trên một lưỡi dao và di chuyển quả cân ra phía ngồi địn cân cho tới khi cốc và tay địn cân bằng với nhau. - Đọc độ nặng của dung dịch bentonite tại điểm dừng của quả cân trên thanh địn ở phía cốc dung dịch bentonite. IV.4.3. Phương pháp sử dụng phễu – cốc đo độ nhớt: - Kiểm tra phễu – cốc trước khi sử dụng. - Đổ 700ml dung dịch qua lưới của phễu đo độ nhớt, bịt ngĩn tay ở dưới đáy phễu. - Rút ngĩn tay cho dung dịch chảy vào cốc, đồng thời bật đồng hồ bấm giây cùng lúc, đợi đến khi chảy ngang vạch 500ml thì bấm đồng hồ dừng. IV.5. Khoan tạo lỗ đến chiều sâu thiết kế: - Trong quá trình khoan phải thường xuyên kiểm tra sự cân bằng của máy và độ thẳng đứng của cần khoan. Đồng thời phải thường xuyên bơm dung dịch bentonite xuống hố khoan sao cho mực dung dịch trong hố khoan luơn cao hơn mực nước ngồi ống vách. - Trong quá trình khoan tạo lỗ phải thường xuyên theo dõi các lớp địa chất mà mũi khoan đi qua và đối chứng với tài liệu khảo sát địa chất. - Cơng tác khoan nên tiến hành liên tục và khơng được phép nghỉ nếu khơng cĩ sự cố gì về máy mĩc và thiết bị khoan. - Kiểm tra độ sâu hố khoan bằng thước dây mềm cĩ quả rọi nặng ở đầu. Bùn khoan Tường dẫn IV.6. Làm sạch hố khoan: Gồm 2 bước: Bước 1: - Khi khoan đủ chiều sâu thiết kế thì dừng lại chờ lắng từ 30 ÷ 60 phút. Sau đĩ cho gàu vét lại lắng động hố khoan. Khi gàu chạm đáy thì khoan với tốc độ chậm để vét hết các lắng đọng dưới đáy hố khoan. Bước 2: - Sau khi hạ xong cốt thép và ống đổ bê tơng, nếu độ lắng của hố khoan vượt quá 10cm hoặc tỷ trọng dung dịch bentonite quá cao > 1,15 thì ta tiến hành vệ sinh hố khoan lần 2 được thực hiện bằng phương pháp thổi rửa như sau: - Đưa ống thổi rửa cĩ đường kính nhỏ (f 90- f100) vào trong ống đổ bê tơng và xuồng tới gần đáy hố khoan. Dùng khí nén đưa xuống đáy hố khoan tạo áp lực cao dưới đáy hố khoan để đẩy vật chất lắng đọng lên theo ống thổi rửa đồng thời phải bơm bổ xung dung dịch bentonite mới vào hố khoan. - Việc thổi rửa thực hiện đến khi dung dịch bentonite lấy lên sạch (hàm lượng cát ≤=6, tỷ trọng< 1,15)và lượng chất bồi lắng đáy hố khoan sau khi đã vệ sinh hố khoan khơng được dày quá 100mm. - Việc kiểm tra chất lượng bồi lắng thực hiện bằng cách đo chiều sâu hố khoan sau khi vệ sinh hố khoan lần 1 và sau khi vệ sinh hố khoan lần 2. IV.7. Cơng tác gia cơng cốt thép và hạ cốt thép: - Cốt thép đưa vào sử dụng phải đúng kích thước và chủng loại theo đúng yêu cầu thiết kế. - Mỗi lần vận chuyển thép tới cơng trường đều phải lấy hai tổ mẫu để kiểm tra, mỗi tổ cĩ 3 mẫu ,một tổ kiểm tra nén ,một tổ kiểm tra uốn. - Lồng thép cọc được chế tạo sẵn thành các lồng ngắn theo chiều dài cây thép tiêu chuẩn là 11,7 m. - Các lồng thép phải được kiểm tra trước và sau cơng tác khoan hồn thành, các đoạn lồng thép sẽ được tập kết gần hố khoan để chuẩn bị hạ từng lồng một. - Chiều dài nối lồng theo yêu cầu thiết kế là 650mm, liên kết chắc chắn các đoạn lồng với nhau bằng dây thép nhỏ (1mm - 2mm) và tăng cường bằng các mối hàn khi nối các đoạn lồng thép cuối cùng. - Cơng tác hạ lồng thép phải được làm khẩn trương để giảm tối đa lượng chất lắng đọng xuống đáy hố khoan, cũng như khả năng sụt lở thành vách. - Cơng tác hạ lồng thép tiến hành ngay sau khi vệ sinh hố khoan xong và tiến hành càng sớm càng tốt. - Sau khi lồng thép đã được hạ đến cao độ yêu cầu, neo cố định lồng thép vào ống vách bằng 3 đoạn thép 10 để tránh tuột lồng. -Để cho khung cốt thép đặt đúng tâm hố khoan thì trên khung cốt thép phải đặt sẵn các con kê bằng bê tơng cĩ đường kính tương đương 2 lần chiều dày lớp bọc lồng thép, dày 30mm và cĩ khoảng cách giữa các tầng con kê là 2m. Lồng thép Ống trépie Bê tơng Lồng thép Ống trépie Bê tơng IV.8. Cơng tác đổ bê tơng: IV.8.1. Loại bê tơng: - Bê tơng được dùng là loại bê tơng tươi được cấp bởi nhà thầu bê tơng chuyên nghiệp nhằm đạt các yêu cầu sau: - Cường độ chịu nén của mẫu bê tơng 28 ngày phải 300 Kg/cm2. - Hàm lượng xi măng tối thiểu là 400 kg/m3 bê tơng. - Độ sụt của bê tơng khi bắt đầu đổ là 16cm ÷ 20cm. IV.8.2. Phụ gia: Để cải thiện tính cơng tác của bê tơng, sử dụng các loại phụ gia kéo dài thời gian ninh kết nhằm tạo ra hỗn hợp bê tơng cĩ tính năng phù hợp với yêu cầu của cơng nghệ. IV.8.3. Vận chuyển bê tơng: - Bê tơng phải được vận chuyển bằng xe chuyên dụng. - Bê tơng phải được vận chuyển bằng xe chuyên dụng. - Dự trù khối lượng lớn hơn khối lượng lý thuyết khoảng 10%, đảm bảo khối lượng bê tơng chính xác. IV.8.4. Kiểm tra khối lượng bê tơng: - Trước khi đổ bê tơng phải kiểm tra độ sụt của bê tơng và kiểm tra chất lượng bê tơng bằng mắt xem cĩ bị vĩn cục, đá cĩ đúng kích cỡ khơng, để tránh hiện tượng bê tơng bị nghẹt trong ống đổ trong quá trình đổ bê tơng. - Mỗi cọc phải cĩ ít nhất 3 tổ mẩu thử nén. Mẩu bê tơng được lấy ở phần mũi cọc, giữa cọc và đầu cọc. Mẩu bê tơng sẽ được thí nghiệm nén 7 ngày tại phịng thí nghiệm của nhà cung cấp bê tơng và kiểm tra 28 ngày tại Đơn vị thí nghiệm do CĐT chỉ định. Trước khi đổ bê tơng: - Để giảm tối thiểu mức độ lắng cặn và khả năng sụt lở hố khoan, bê tơng nên được đổ ngay sau khi vệ sinh hố khoan xong. Các cơng tác như: kiểm tra dung dịch bentonite sau thổi rửa và cặn đáy hố khoan phải được làm hết sức khẩn trương. - Để đảm bảo chất lượng cọc khoan và tránh mất thời gian trước khi đổ bê tơng, quy trình nên thực hiện như sau: + Khi nhà thầu thấy việc thổi rửa làm sạch hố khoan đạt yêu cầu cụ thể dung dịch bentonite lấy lên sạch (hàm lượng cát 6%, tỷ trọng < 1,15) và lượng chất bồi lắng đáy hố khoan sau khi đã vệ sinh hố khoan khơng được dày quá 10cm. + Sau khi nghiệm thu hố khoan, hố khoan vẫn tiếp tục được thổi rửa cho đến khi xe bê tơng gần đến cơng trường. Do đĩ khơng cần phải kiểm tra lại độ sâu hố khoan lần nữa, rút ngắn được thời gian thi cơng. Trong trường hợp thời gian từ lúc chấm dứt thổi rửa đến khi đổ bê tơng quá 1giờ, thì phải nghiệm thu lại độ lắng, nếu ≤ 10cm thì sẽ thổi rửa lại và sẽ nghiệm thu lại độ lắng, nếu đạt thì tiếp tục đổ bê tơng. IV.8.5. Đổ bê tơng: - Cho bĩng khí vào ống đổ bê tơng, để khi đổ bê tơng bĩng khí được đẩy xuống đến đáy hố khoan, nhờ vậy mà lượng bùn cát ở mũi cọc được đẩy lên trên. - Bê tơng được rĩt vào ống dẫn bê tơng thơng qua phễu. Bùn mới Lồng thép Lồng thép Ống trépie Hình ảnh: Đặt lồng thép và ống đổ bê tơng (trépie) - Chân ống dẫn phải ngập trong vửa bê tơng : 2m. - Phải giảm tối thiểu thời gian tháo lắp ống đổ để tăng tốc độ đổ bê tơng. - Trong suốt quá trình đổ bê tơng cọc tránh khơng để bê tơng tràn ra ngồi miệng phễu và rơi vào trong lịng cọc làm ảnh hưởng đến chất lượng cọc. - Trong suốt quá trình đổ bê tơng phải thường xuyên kiểm tra cao độ mặt bê tơng trong lịng cọc bằng thước dây và rọi để kịp thời điều chỉnh cao độ chân ống dẫn cho phù hợp. - Cao độ đổ bê tơng cuối cùng phải cao hơn cao độ đầu cọc thiết kế thường 1,2m Lồng thép Ống trépie Bê tơng Gĩc diễn tả tiết diện thật lớn hơn lý thuyết Đường thể tích bê tơng đang đổ vào hố đào Đường thể tích bê tơng dự kiến Gĩc diễn tả tiết diện thật nhỏ hơn lý thuyết z CHIỀU SÂU Đáy hố khoan Hình: Theo dõi quá trình đổ bê tơng Hình ảnh minh họa thi cơng bê tơng cọc khoan nhồi IV.9. Chuyển đất thải ra khỏi cơng trường và lấp đất đầu cọc: - Trong cơng trường thường xuyên túc trực máy đào và xe vận chuyển đất thải chuyên dụng. Đất khoan lên được máy đào xúc lên xe chuyển sớm ra khỏi cơng trường để hạn chế tối đa việc đất thải làm lầy lội cơng trường. - Đối với các cọc cĩ cao độ đỉnh đổ bê tơng thấp hơn cao độ mặt đất tự nhiên thì một phần đất khoan lên được chọn lọc để lấp lại vào đầu cọc sau khi đổ bê tơng. Thời gian lấp đất lại nên thực hiện sau khi bê tơng đổ đã ninh kết (sau 24h) IV.10. Hồn thành cọc - Sau khi hồn thành việc đổ bê tơng vách ,làm vệ sinh nhằm hồn thành cơng việc thi cơng vách .Đối với các vách cĩ cao trình ở sâu dưới mặt đất ,sau khi đổ bê tơng phải bơm thải hết dung dịch bentonite và lấp đầu bằng cát san lấp để đảm bảo cho người và xe máy đi lại an tồn - Mỗi cọc hồn thành phải cĩ các báo cáo kèm theo,các báo cáo phải chứa các thơng tin sau: +Số hiệu cọc +Cao trình cắt cọc +Cao trình mặt đất +Cao trình ống vách +Kích thước cọc +Vị trí cọc +Các thơng số của lồng cốt thép +Mác bê tong ,nhà máy cung cấp bê tơng ,phụ gia ,độ sụt,số mẫu thử +Ngày đổ bê tơng +Ngày đào và hồn thành cọc +Độ sâu cọc tính từ mặt đất +Độ sâu cọc từ cao trình cắt cọc +Chiều dài ống vách +Khối lượng bê tơng theo lý thuyết và thực tế +Cao trình đỉnh bê tơng sau mỗi xe +Thời gian bắt đầu đổ từng xe và kết thúc +Miêu tả các lớp đất +Thời tiết khi đổ bê tơng +Các thơng số của dung dịch vữa sét +Các sự cố nếu cĩ IV.11. RÚT HỒN TỒN ỐNG VÁCH, HỒN TẤT VIỆC THI CƠNG CỌC Lúc này các giá đỡ, các giá treo cốt thép vào ống vách đều được tháo dỡ. Ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu (hoặc búa rung trong trường hợp ma sát thành ống lớn) và phải kéo thẳng đứng để chống xê dịch tim đầu cọc. Sau khi rút ống vách, phải lấp cát vào hố cọc, rào chắn tạm để bảo vệ cọc. Những hố khoan quá sát cơng trình cũ cần phải để lại ống vách. Hình minh hoạ qui trình thi cơng cọc khoan nhồi IV.11. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng phương pháp siêu âm: IV.11.1. Nguyên lý : Các xung điện tạo ra bởi máy phát sĩng xung được chuyển thành sĩng siêu âm qua đầu phát đến đầu thu rồi được các máy xử lý, căn cứ vào sự thay đổi tốc độ truyền của siêu âm cĩ thể đánh giá được tính tồn khối của thân cọc và phát hiện được những khuyết tật của cọc như : bê tơng rỗ, chất lượng bê tơng kém, tiết diện cọc bị thay đổi... IV.11.2 Thiết bị : -Một máy chính tạo xung và ghi lại các tín hiệu đo được. -Một đầu phát và một đầu nhận nối với máy chỉnh bằng 2 cuộn dây. -Một con lăn đo chiều sâu. -Một dây đấu với máy tính để chuyển tín hiệu. -Một phần mềm in số liệu. -Ống nhựa PVC đường kính ³ 50mm, bịt kín đầu, nối với nhua bằng ren hay keo dán, được đưa vào trong thân cọc ngay trong quá trình đổ bê tơng. IV.11.3. Quy trình thí nghiệm : - Trước khi thí nghiệm cần đổ đầy nước các ống. - Dùng đầu rị nặng để rà và thơng ống. - Đầu phát và đầu đo đấu với máy chính thả đều vào 2 ống dẫn đến đáy. Sĩng siêu âm đo được trong suốt quá trình sẽ được ghi lại trong máy với trục y là chiều dài cọc và trục x là tín hiệu sĩng - Cho chạy phát thử nếu thấy tính hiệu thu được tốt thì cĩ thể bắt đầu ghi lại tính hiệu và đồng thời kéo 2 dây lên. Khi tính hiệu xấu cần điều chỉnh 2 dây kéo đầu do lên xuống để thu được tính hiệu ổn định và đều. - Sau khi kết thúc ở hai lỗ đầu ,đầu do chuyển sang lổ thứ 3 trong khi đầu phát ở lỗ thứ 2 .Cứ như vậy một cọc sẽ được đo 3 lần . - Số liệu ghi lại được trong quá trình đo sẽ được xử lý trong phịng bằng chương trình vi tính. Hình ảnh minh họa thực tế thí nghiệm sức chịu tải của cọc nhồi Sơ đồ nguyên lý cho quy trình thí nghiệm kiểm tra cọc khoan nhồie6 Số lượng cọc thí nghiệm - Do tư vấn giám sát quyết định,thơng thường cứ 10->20% cọc để thử IV.12. THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ CHỌN MÁY KHOAN: IV.12.1. Thiết kế : Tất cả các kích thước của các cọc và tải trọng làm việc theo thiết kế được trình bày trong bản vẽ thiết kế .Tất cả các cọc đều được thiết kế với hệ số an tồn. + đường kính cọc 800 mm + Sức chịu tải cho phép của cọc Ptk = 357.64 (T) + Bêtơng cọc Mác 300 (Rn = 130 daN/m2), thép AIII : Ra = 3650 daN/m2 + Cao độ mũi cọc thiết kế: -31.55 m + Chiều dài thân cọc thết kế: 27.00 m + Cao độ bêtơng đầu cọc thiết kế: -4.85 m + Khối luợng bêtơng tính tốn theo thiết kế: 13.56 m3 Lớp phủ bê tơng lồng cốt thép là 75mm và khoảng cách giữa các thanh thép chủ 2m. Vật liệu : + Ximăng dùng cho cọc nhồi cĩ thể là xi măng thường hay ximăng pooclang . + Nước dùng để trộn bê tơng phải sạch ,khơng dùng các loại nước chứa các ion axit và các tạp chất bẩn. + Bê tơng đổ cọc thường phải đảm bảo các điều kiện Bê tơng phải cĩ độ dính kết và linh động cao để khi đổ bê tơng bằng ống đổ sẽ cho sản phẩm bê tơng cọc tốt. + Độ sụt bê tơng thấp nhất là 160mm và cao nhất là 200mm. + Dùng bê tơng mác 300. + Phụ gia dùng cho bê tơng phải được phía tư vấn chấp nhận. + Mẫu bê tơng phải được đổ thử theo tiêu chuẩn. + Thép dùng cho cọc phải phù hợp theo thiết kế. Độ lắng của hố khoan trước khi đổ bê tơng:Điều 2.5 – TCXD 206-1998 IV.12.2 . Chọn máy khoan cọc và máy cẩu, máy vận chuyển bêtơng: a. Máy khoan: Dựa trên các chỉ số về kích thước cọc ,dựa trên đặc điểm cơ lý của các lớp đất bên dưới cọc, căn cứ vào các thiết bị thi cơng cọc khoan nhồi hiện cĩ ở Việt Nam.Ta chọn máy khoan HITACHI -100, xem chi tiết trên bản vẽ Khoảng cách từ máy đến hố khoan tối đa 4.35m do đĩ để khoan được các hố ở xa đường cơng trường thì phải lĩt đường bằng các bản thép cho máy khoan đi vào. Chiều dài giá khoan ( m ) 19 Đường kính lỗ khoan ( mm ) 600¸1500 Chiều sâu khoan ( m ) 43 Tốc độ quay ( vịng/phút ) 12¸24 Mơ men quay ( KNm ) 40¸51 Trọng lượng ( T ) 36.8 b. Máy cẩu: Dựa vào mặt bằng bố trí cơng trường, các thiết bị và vật liệu cần cẩu cho thi cơng phần mĩng, nên chọn cần trục tháp tự hành mã hiệu E-2508, xem chi tiết trên bản vẽ + Khối lượng bêtơng một cọc Vbt = (L+1.2) p.D2/4 = + Khối lượng đất đào của một cọc (cao trình mũi cọc -31.55m) Vbt = 31.7 p.D2/4 = Cần cẩu phục vụ cơng tác lắp cốt thép, lắp ống trime... + Khối lượng cần phải cẩu lớn nhất dự kiến là: Q = 10 T ( Gồm ống đổ bê tơng, lồng thép, các máy mĩc thi cơng....) + Chiều cao lắp: HCL= h1 + h2 + h3 + h4 Trong đĩ: h1 = 0.6m (chiều cao ống vách nhơ trên mặt đất) h2 = 0.5m (khoảng cách an tồn) h3 = 1.5m (chiều cao dây treo buộc) h4 = 11.7m (chiều cao lồng thép) HCL = 0.6 + 0.5 + 1.5 + 11.7 = 14.6m + Bán kính cẩu lắp: R = 12m. Chọn cần cẩu bánh xích E-2508 cĩ các đặc trưng kỹ thuật: Chiều dài tay cần: 30m Chiều cao nâng mĩc: Hmax = 29m Sức nâng: Qmax= 25T Tầm với: Rmax= 23m Rmin= 9m c. Máy vận chuyển bêtơng : Tra theo Sổ tay chọn máy thi cơng xây dựng, ta chọn 7 xe tải mã hiệu SB-92B Dung tích thùng : 6m3 cĩ các thơng số kỹ thuật và năng suất ca máy được tính tốn cụ thể : sử dụng xe chở bêtơng . Năng suất xe tải : Trong đĩ: q: trọng lượng bêtơng xe chở (6m3): q=6x2.5=15 T kt=0,7 hệi số sử dụng xe theo thời gian : số chuyến xe 1 ca 8h. chọn TCK=48 phút với Năng suất bêtơng cung cấp /h : . => Số xe tải cần thiết đảm bảo phục vụ đổ khối lượng bêtơng trong 1h : => chọn 3 xe. Như vậy cần 3 xe vận chuyển bêtơng SB-92B cho một cọc Máy trộn Pentonite Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nước do bơm ly tâm: Bảng các tính năng của máy trộn bentonite BE -15A Dung tích thùng trộn ( m3 ) 1.5 Năng suất ( m3/h ) 15¸18 Lưu lượng ( l/phút ) 2500 Ap suất dịng chảy ( kN/m2 ) 1.5 CHƯƠNG VI: ĐÀO VÀ THI CƠNG ĐẤT VI.1. ĐÀO ĐẤT: VI.1.1. Quy trình thi cơng: Sau khi tiến hành xong cơng đoạn ép cừ Larsen chống vách đất. Ta tiến hành cho đào đất bằng cơ giới tới cao trình -4.60m, Việc đào đất đến cao trình -4.80m tại các vị trí hố mĩng thì sử dụng phương pháp đào thủ cơng. VI.1.2. Tính tốn khối lượng đào: Tổng khối lượng đất phải đào : Khối lượng đào đất bằng thủ cơng : Trong đĩ: V1: thể tích đất chừa 20cm sau khi đã đào máy. Vc: thể tích đất mà cọc chiếm chỗ. Thể tích đất đào bằng máy : VI.1.3. Chọn máy đào đất: - Chọn máy đào đất dựa trên kích thước hố đào : Hđào = 4.6 m - Đất đào là sét xám trắng, đốm nâu, dẻo mềm : => Chọn máy xúc một gầu nghịch (dẫn động thủy lực) mã hiệu : EO-4321A cĩ các thơng số kỹ thuật sau :(Theo bảng tra 35 « Máy xây dựng » của thầy Nguyễn Tiến Thu). MÃ HIỆU  q (m3) R (m) h (m) H (m) tck (giây) EO-4321A 0.7 9.2 5.5 6 17 - Năng suất máy đào được tính theo cơng thức : Trong đĩ: q = 0,7 m3 – dung tích gầu. Kđ = 0,9 – hệ số đầy gầu. Kt = 1,25 – hệ số tơi của đất. ktg = 0,75 – hệ số sử dụng thời gian. Hệ số qui về đất nguyên thổ: Nck = Với Tck =tck . kvt .kquay ( Tck thời gian của một chu kỳ quay) tck = 17 s ( tra bảng 35 sổ tay máy XD) kvt = 1,1 hệ số điều kiện khi đổ đất lên thùng xe. Kquay =1- hệ số phụ thuộc gĩc quay , cần với => Tck = 17.1,1.1= 18.7 lần / h => Năng suất máy đào: => Năng suất 1 máy đào trong 1 ca (8h): - Số ca máy đào cần thiết là : (ca) chọn n =9 (ca) + Tính tốn bề rộng theo phương ngang của hố đào : Trong đĩ : l0 : bước di chuyển của máy đào theo thiết kế b = R – Rmin = 7.36 – 3.70 = 3.66 m Rmin : bán kính đào đất nhỏ nhất R = 3.70 (m) R : bán kính đào đất theo thiết kế R = 0.8Rmax = 0.8x9.2= 7.36(m) Bề rộng một nửa hố đào theo phương ngang tại cao trình -4.6m chọn S = 5.0m Bề rộng một nửa hố đào theo phương ngang hố đào tại cao trình -1.35m Smin = S – (i : hệ số mái dốc tra bảng 1-2 sách KTTC ứng với đất sét i = 1:0.5) Như vậy mỗi bước di chuyển máy đào l0 = 3.6 VI.1.4. Chọn ơ tơ vận chuyển đất: Tính số lượng xe bên chở đất. Giả định chọn loại xe cĩ dung tích thùng xe 7m3, khoảng cách vận chuyển 4 km (khoảng cách giả định), tốc độ xe 20 km/h, năng suất máy đào là 72.77m3/h. Số lượng xe bên chở đất : : Thời gian đổ đất ra khỏi xe : phút. : Thời gian quay xe : phút. : Thời gian đổ đất đầy lên xe. phút, chọn 6 phút. Thời gian đi và về của xe : phút. Thời gian của 1 chuyến xe : phút. => Số xe cần thiết. chọn 6 xe. Chọn 6 xe vận chuyển đất (Phục vụ cho 1 máy đào), dung tích thùng xe 7m3. VI.1.5. Tổ chức mặt bằng thi cơng đất : Tổ chức mặt bằng : Trên MB, máy di chuyển giật lùi về phía sau theo hình chữ chi. Tại mỗi vị trí máy đứng đào đến cao trình -4.90m, đầy gầu thì đổ sang xe vận chuyển. Chu kỳ làm việc của máy đào và máy vận chuyển đã tính tốn hợp lý để tránh thời gian chờ lãng phí.