Tài liệu Quy trình thi công cọc khoan nhồi

B. QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ĐẠI TRÀ SÔ ÑOÀ THI COÂNG COÏC KHOAN NHOÀI L¾p r¸p c¬ giíi, ®Þnh vÞ vµ c©n chØnh m¸y Thi c«ng h¹ èng v¸ch B¬m cÊp Bentonite L¾p èng ®æ bª t«ng §æ bª t«ng cäc vµ san lÊp bÒ mÆt Khoan ®Õn cao ®é ®¸y cäc VÐt cÆn l¾ng ®¸y hè khoan CÈu h¹ l¾p lång cèt thÐp Thæi röa hè khoan vµ thay dung dÞch míi Th¶i cÆn l¾ng ChuÈn bÞ, ®iÒu chÕ Bentonite Xö lý Bentonite ®Ó t¸i sö dông I - CÔNG TÁC THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 1. Định vị tim cọc : Vị trí tim cọc phải được xác đinh đúng theo bản vẽ thiết kế. Dùng máy kinh vĩ và thước mét để xác định vị trí tim cọc. Trước khi khoan, mỗi tim cọc sẽ được gửi vào các vị trí A, A1, B, B1 như trên hình vẽ được đánh dấu bằng 4 que sắt . Mục đích của việc dùng các điểm gửi này là để định vị tim cọc khi hạ ống vách. Các điểm này phải được bảo vệ và duy trì đến khi hạ ống vách xong. Sử dụng máy toàn đạc điện tử Triển khai điểm trên thực tế thông qua các mốc trắc đạc đã xác định Trang 1/17 a. Cân bằng sơ bộ b. Bàn độ đứng c. Bàn độ ngang d. Độ nghiêng Hiệu chỉnh các sai số hướng ngắm (b, c, d) Công tác đặt máy toàn đạc Tim cọc A A1 1.5m 1.5 m 2m B 2m B1 Định vị tim cọc 2. Dung dịch khoan Bentonite : Bột bentonite khi trộn với nước sẽ tạo thành một dung dịch có tác dụng giữ vững thành đất. Bentonite được tập kết đến công trường trong bao 25kg và được bảo quản trong các công chứa hoặc trên bãi bằng cách phủ bạt. Bentonite được trộn bằng máy trộn tốc độ cao, dung dịch bentonite sau khi trộn sẽ được chứa trong các công chứa (hoặc silo) chờ trương nở mới đưa vào sử dụng tại hố khoan. Khi hố khoan đã đổ đầy dung dịch bentonite, áp lực bentonite cao hơn áp lực nước ngầm sẽ tạo ra xu hướng là bentonite thấm vào lớp đất vách hố khoan. Nhờ các hạt sét mịn trong dung dịch mà tạo nên sự kết khối tức thì tạo nên lớp màng ngăn cách cách ly nước bên ngoài hố khoan và dung dịch bên trong hố khoan. Áp lực bentonite tạo ra một lực ổn định trên vách hố khoan. a) Chuẩn bị dung dịch bentonite Bentonite sẽ được dùng là bentonite BENTUGEL – Trường Thịnh do Việt Nam sản xuất. Dung dịch bentonite sẽ được trộn và chứa trong các công chứa đã được lắp đặt sẵn. Tùy theo điều kiện địa chất tỉ lệ pha trộn Bentonite phù hợp phải đáp ứng tiêu chí kĩ thuật như sau: -Tỷ trọng : 1.05 ÷ 1.15 g/cm3 - Độ nhớt : 18 ÷ 45 s (phễu 500/700cc) Trang 2/17 - Độ pH :7÷9 -Hàm lượng cát : < 6 % Dung dịch bentonite được trộn trên công trường bằng máy trộn tốc độ cao và để trương nở trong thùng chứa tối thiểu 6 tiếng hoặc sớm hơn khi bentonite đã đạt các tiêu chí kỹ thuật, rồi sau đó mới đưa vào sử dụng ở hố khoan. Dung dịch bentonite sau khi sử dụng được thu hồi lại, qua máy sàng lọc rồi bảo quản để sử dụng lại. b) Sử dụng bentonite khi khoan Khi khoan đất, hố khoan được đổ đầy bentonite để đảm bảo áp lực ổn định. Bơm dung dịch bentonite vào hố khoan bằng máy bơm. Trong suốt quá trình thi công, một cán bộ quản lý luôn kiểm tra cẩn thận các đặc tính của bentonite để kiểm soát các chỉ tiêu kỹ thuật của benotnite đưa vào sử dụng.(mẫu bentonite được lấy tại trạm) o Tỷ trọng : 1.05 ÷ 1.15 g/cm3 o Độ nhớt : 18 ÷ 45 s o pH :7÷9 o Hàm lượng cát :<6% (phễu 500/700cc) Bentonite không đạt các chỉ tiêu kỹ thuật phải được đổ thải và chở ra ngoài công trường. c) Các thiết bị kiểm tra Các thiết bị kiểm tra bao gồm: o 01 côn thử độ nhớt o 01 cân tỷ trọng o 01 bộ đo hàm lượng cát o Giấy đo độ pH Bentonite khi mới trộn xong và bentonite trước khi bơm vào hố khoan sẽ được kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật. Các kết quả của mỗi đợt kiểm tra sẽ được ghi lại trên biên bản nghiệm thu với chứng kiến của Tư vấn giám sát. Kiểm tra dung trọng Kiểm tra hàm lượng cát Trang 3/17 Kiểm tra độ nhớt Kiểm tra độ PH Thùng trộn Bentonite Máy sàng cát 3. Ống vách Casing: Ống chống tạm - ống vách (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 gác 2 tai casing trên mặt phẳng cố định, chắc chắn để đảm bảo sai số cho phép. Ống chống tạm được chế tạo trong các xưởng cơ khí chuyên dụng, ống vách có kích thước đường kính lớn hơn đường kính theo lý thuyết của cọc từ 10 - 20 cm và chiều dài là 6m. Độ dày của ống vách là 10 mm. Để hạ ống vách, đầu tiên khoan tạo lỗ đúng vị trí tim cọc với đường kính lớn hơn đường kính lý thuyết của cọc từ 10 - 20 cm tới độ sâu tương đương chiều dài của ống vách. Sau đó hạ ống vách sao cho cao độ đỉnh của ống vách phải cao hơn mặt đất hiện hữu ít nhất là 20 cm để tránh cho bùn đất chảy vào hố khoan trong quá trình thi công đồng thời dễ dàng cho việc thi công đổ bê tông cọc. Sau khi đổ bê tông cọc xong 15 – 20 phút sau ống vách sẽ được rút lên . Khi rút ống vách, vận tốc rút phải chậm để bê tông có đủ thời gian bù hết khoảng không phía sau ống vách mà không bị trộn lẫn với bùn cát. Trang 4/17 Khoan - hạ Casing 4. Thi công khoan cọc : Khi tiến hành khoan, máy khoan sẽ được định vị vào đúng vị trí và được kiểm tra thăng bằng. Cần khoan đựơc kiểm tra độ thẳng đứng bằng máy kinh vĩ hoặc qủa rọi. Việc kiểm tra này sẽ được thực hiện trong suốt quá trình khoan. Trong quá trình khoan, các lớp địa chất sẽ được ghi chép lại. Trong trường hợp lớp địa chất cuối cùng mà mũi cọc cắm vào khác với lớp địa chất được miêu tả trong tài liệu khảo sát địa chất thì phải thông báo ngay cho Tư vấn Giám sát. Việc xử lý chiều sâu mũi cọc trong các trường hợp này sẽ do Tư vấn Giám sát quyết định. Trong suốt qúa trình thi công kể cả khi đổ bê tông phải duy trì mức bentonite ít nhất cao hơn mực nước ngầm 1,5 m. Trong trường hợp đang khoan, mực bentonite giảm xuống đột ngột phải báo cho giám sát biết để kịp thời xử lý. Trong giai đoạn thi công cọc, cần áp dụng các biện pháp thích hợp để dung dịch bentonite không chảy tràn lan ra công trường như sử dụng thùng chứa, hố thu, bơm, ống dẫn kín . Việc khoan một cọc sẽ không được tiến hành trong vòng bán kính 5.0m từ tâm đến tâm và ít nhất 24h sau khi đổ bê tông. Đối với cọc chỉ khoan vào đất (vừa chạm đá) – chỉ sử dụng máy khoan đất khoan vừa hết lớp đá phong hóa 5a thì dừng. Đối với cọc khoan vào lớp đá cứng 5b tiến hành 2 giai đoạn: - Giai đoạn 1: sử dụng máy khoan đất khoan vừa hết lớp đá phong hóa 5a thì dừng. - Giai đoạn 1: sử dụng máy khoan đá với các loại gàu khoan chuyên dụng như: gàu cắt, gàu khoan phá, gàu vét khoan vào lớp đá cứng 5b một đoạn 0.5 mét. Theo yêu cầu của hồ sơ, sau khi khoan xong sẽ tiến hành lắp đặt máy Koden để thí nghiệm kiểm tra đường kính, độ thẳng đứng của các cọc. Sai số cho phép về độ thẳng đứng : 1% Trang 5/17 Nếu độ thẳng đứng vượt quá sai số cho phép, nhà thầu sẽ tiến hành biện pháp sửa xiên cho đến khi thành vách đạt yêu cầu cho phép. Để đảm bảo chất lượng bê tông cọc, trước khi đổ bê tông đáy cọc phải được làm sạch khỏi các chất lắng đọng như bùn đất, cát lắng. Khoan cọc, bỏ đất vào thùng chứa Vận chuyển đất từ thùng chứa lên xe ben đem đi đổ Thí nghiệm Koden kiểm tra đường kính - độ thẳng đứng hố khoan 5. Làm sạch đáy hố khoan : Việc làm sạch đáy hố khoan bao gồm hai giai đoạn : 1. Làm sạch bằng gầu vét : Khi đã khoan tới độ sâu yêu cầu, cần chờ một khoảng thời gian nhất định, ít nhất là một giờ, để cho cát và tất cả các tạp chất lắng đọng hết, sau đó dùng gầu vét chuyên dùng có đáy bằng để làm sạch hố khoan. 2. Làm sạch bằng thổi khí (phương pháp khí nâng – air lift) : Trang 6/17 Công tác thổi rửa hố khoan bằng khí nâng được tiến hành sau khi hạ lồng thép cọc. Trong trường hợp sau khi vét lắng, lượng cát và bùn ben đặc trong hố khoan còn quá nhiều, cần thổi rửa hố khoan trước khi hạ lồng thép. Công tác thổi rửa hố khoan được thực hiện thông qua một hệ thống bao gồm : Máy ép hơi dẫn khí nén xuống đáy hố khoan tạo áp lực đẩy bentonite bẩn dưới đáy hố lên thông qua một ống thổi rửa bằng thép đường kính D114. Bentonite bẩn sẽ được đưa về hệ thống bể lắng và đưa lên máy tách cát bằng bơm chìm. Sau khi sàng, bentonite sạch sẽ được đưa về hệ thống chứa và silo để tái sử dụng. Bentonite mới được đưa trực tiếp từ hệ thống chứa xuống hố khoan thay thế cho bentonite bẩn. Quá trình thổi rửa được thực hiện cho tới khi toàn bộ bentonite trong hố khoan đạt yêu cầu chất lượng theo các thông số kỹ thuật cho phép. B E N T O N IT E S T A T IO N Thuøng chöùa bentonite Maùy saøng caùt D E S A N D IN G U N IT Maùy neùn khí A IR C O M P R E S S O R Sơ đồ hệ thống thổi rửa bằng máy nén khí Trang 7/17 Lắp đặt ống thổi – thổi rửa hố khoan bằng khí nén 6. Lồng thép : Thép đưa vào công trường đều có phiếu xuất xưởng và tem sản phẩm. Mỗi đợt nhập thép vào công trường đều phải lấy mẫu thí nghiệm trước sự giám sát của Tư vấn Giám sát. Số lượng mẫu thí nghiệm tuân thủ theo yêu cầu của điều kiện kỹ thuật trong hồ sơ mời thầu. Cốt thép được gia công theo bản vẽ thiết kế thi công mà nhà thầu khai triển được Chủ đầu tư, tư vấn giám sát phê duyệt. Lồng thép được hạ xuống hố khoan bằng cẩu bánh xích phục vụ sau khi đã được nghiệm thu gia công trên bãi. Các lồng thép được nối với nhau bằng 50% mối nối buộc bằng kẽm tại 3 điểm và 50% mối nối bằng bulong M16 theo bản vẽ chi tiết cọc khoan nhồi. Thép treo lồng được nối với thép chủ bằng mối nối hàn. Lồng thép được treo vào miệng ống vách bằng các thanh thép ngáng lồng, các thanh này được hàn vào ống vách để chống trồi lồng thép. Các con kê bằng bê tông dạng con lăn đường kính 15cm được đặt theo yêu cầu thiết kế, đảm bảo lớp bảo vệ bê tông bảo vệ đạt 75mm. Cốt gia cường (đai định vị) uốn thành vòng đặt phía trong cốt chủ, liên kết với cốt chủ bằng hàn đính và kẽm buộc theo yêu cầu của thiết kế, riêng đai định vị trên cùng để dùng cho cẩu lắp phải hàn gia cường thêm các “con bọ” tác dụng tăng thêm mối hàn đảm bảo an toàn khi lắp dựng Khi hạ lồng thép phải chú ý cho lồng thép thẳng đứng tránh cắm vào thành làm sụt lở, các lồng thép được nối với nhau phải đủ chắc tránh làm cho lồng bị tụt rơi. Ống thép đen phục vụ siêu âm và khoan lấy lõi: o 03 ống thép D60 dày 1.8mm phục vụ công tác siêu âm và 01 ống D114 dày 3mm phục vụ công tác khoan lấy lõi được đặt sẵn trong lồng thép (số lượng cọc theo chỉ định của thiết kế). o Ống thép đen siêu âm D60 và khoan lấy lõi D114 sẽ được nối với nhau bằng Măngxong dài 100mm và liên kết hàn tại công trường. Trang 8/17 Gia công lồng thép tại bãi Lắp dựng lồng thép 7. Đổ bê tông cọc : a) Lắp đặt ống đổ bê tông (Tremie) Ống đổ bê tông với đường kính 273mm chiều dài tiêu chuẩn 1m; 1,5m; 2m; 3.15m sẽ được sử dụng và tổ hợp lại cho đủ chiều dài ống đổ, ống dưới cùng được tạo vát hai bên để làm cửa xả, nối ống bằng ren hình thang, đảm bảo kín khít, không lọt dung dịch khoan vào trong. Các ống đổ bê tông được chia với các chiều dài như trên với các mục đích sau: o Thuận lợi trong việc tổ hợp ống đổ, bảo đảm chiều dài ống ngập trong bê tông khi đổ bê tông. o Dễ dàng lưu trữ trong giá đỡ ống, bảo đảm công trường luôn gọn gàng. o Bảo đảm an toàn khi nâng hạ ống đổ bê tông do kích thước các đoạn ống đổ không quá lớn. Toàn bộ ống đổ bê tông được nối sẽ được kiểm tra trong suốt quá trình lắp đặt. Mỡ bò sẽ được tra vào các ren liên kết các đoạn ống với tác dụng: o Giảm ma sát để việc vặn ren được dễ dàng hơn. o Là vật liệu có tác dụng ngăn dung dịch bentonite tràn vào ống đổ trong quá trình đổ bê tông. Chiều dài mỗi ống đổ bê tông và trình tự lắp đặt phải được ghi chép đầy đủ. Các đoạn ống đổ bê tông phải được nối với nhau cho đến khi chạm đáy hố khoan, ống sẽ được nhấc lên một đoạn 250 ~300mm đủ giữ một khoảng cách cần thiết để xả bêtông. Khoảng hở này cũng đảm bảo có đủ khoảng trống để quả cầu cách ly dung dịch bentonite và bê tông thoát được ra ngoài. b) Nghiệm thu trước khi đổ bê tông Công tác đổ bê tông cọc chỉ được tiến hành khi đã hoàn thành công tác thổi rửa hố khoan và đảm bảo hố khoan đạt chiều sâu thiết kế, bentonite đạt các thông số kỹ thuật. a. Về dung dịch bentonite ở đáy hố khoan (chỉ kiểm tra khi công tác thổi rửa lần hai được tiến hành), dung dịch bentonite được lấy ở đáy hố khoan thông qua đường ống hồi về của hệ thống làm sạch đáy hố khoan phải thỏa: Trang 9/17 o Tỷ trọng o Độ nhớt o pH o Hàm lượng cát b. Về chiều sâu lắng cho phép ≤ 2cm. c) Yêu cầu kỹ thuật của bê tông: : 1.05 ÷ 1.15 g/cm3 : 18 ÷ 45 s (phễu 500/700cc) :7÷9 : <5% Nhà cung cấp trong phạm vi trách nhiệm của mình phải cung cấp loại bê tông có cường độ, độ sụt theo yêu cầu. Tính công tác của bê tông được kiểm tra qua chỉ tiêu về độ sụt là 185mm+-15mm, và Khi xe bê tông đến công trường phải tiến hành kiểm tra độ sụt. Nếu chất lượng bê tông đạt yêu cầu thì tiến hành đổ bê tông. Công tác lấy mẫu để thí nghiệm kiểm tra cường độ của bê tông được tiến hành theo đúng tiêu chuẩn kỹ thuật, tối thiểu là 3 tổ mẫu (mỗi tổ 3 viên 15x15x15cm) tại đầu, giữa và mũi cọc. Một tổ mẫu sẽ được thí nghiệm nén 7 ngày, một tổ mẫu sẽ được thí nghiệm nén 28 ngày và một tổ mẫu lưu đối chứng tại công trường. Trường hợp có sự thay đổi về số lượng mẫu cũng như thời gian lấy mẫu sẽ theo chỉ định của cán bộ phụ trách thi công, Tư vấn giám sát, Chủ đầu tư. d) Yêu cầu về cung cấp bê tông Toàn bộ việc cung cấp phải tuân theo yêu cầu đặt hàng về bê tông. Nhà cung cấp bê tông phải cung cấp đủ khối lượng và trình tự tổ chức việc vận chuyển bê tông từ nhà máy đến công trường theo đúng thời gian cam kết và phù hợp với các yêu cầu đối với bê tông. Nhà cung cấp phải đảm bảo rằng Đơn vị thi công sẽ có toàn quyền trong việc kiểm tra chất lượng của bê tông cấp đến công trường cùng với sự giám sát của nhà tư vấn. Nhà cung cấp phải cử đến công trường một nhân viên có kinh nghiệm và trình độ để giám sát, chứng kiến và kiểm tra chất lượng bê tông trong suốt quá trình cung cấp. e) Tốc độ cung cấp bê tông Qúa trình đổ bê tông phải diễn ra liên tục, phải đảm bảo ống đổ bê tông sạch, kín nước. Trong suốt qúa trình đổ bê tông bentonite thu hồi phải được bơm sạch không để chảy tràn lan ra mặt bằng. Ống đổ bê tông luôn phải được đảm bảo cắm trong bê tông ít nhất là 2.5 m. Tốc độ cung cấp được yêu cầu như sau: a. Tối thiếu phải có đủ 2 xe bê tông có độ sụt và tính công tác tốt nhất có mặt công trường trước khi bắt đầu đổ bê tông. Các xe bê tông tiếp theo phải có mặt đúng lúc để đảm bảo việc đổ bê tông không bị gián đoạn vì chờ. b. Việc cấp bê tông phải đảm bảo để việc đổ phải liên tục trừ khi có những chỉ dẫn khác tại công trường. c. Thời gian chờ của bê tông trong xe từ khi rời khỏi nhà máy đến khi xả ra khỏi máy trộn không quá 2giờ. Thời gian đổ bê tông cho một cọc không kéo dài quá 3 giờ. f) Đổ bê tông Đầu ống tremie được gắn vào phễu thu để dẫn bê tông trực tiếp xuống đáy hố khoan. Bê tông trộn sẵn từ xe trộn sẽ đổ trực tiếp vào phễu thu này. Khi đổ, rót bê tông ngang vào thành phễu. Để đảm bảo lớp bê tông ban đầu không bị nhiễm bẩn bentonite, một lớp ngăn Trang 10/17 cách bằng bọt xốp (hình dạng quả cầu có đường kính gần bằng đường kính trong của ống đổ) sẽ được cho vào trong ống trước khi đổ bê tông. Bê tông trộn sẵn có độ sụt theo thiết kế, với điều kiện đổ bằng ống tremie sẽ được xả vào phễu bảo đảm dòng chảy bê tông xuống trong ống dẫn liên tục với tốc độ đều. Trong quá trình đổ, độ dâng bê tông trong hố khoan sẽ được kiểm tra liên tục bằng cách thả dọi. Kết quả thực tế được thể hiện trên biểu đồ liên hệ giữa độ sâu và thể tích. Khi cần thiết, một số đoạn ống tremie sẽ được cắt đi trong khi vẫn đảm bảo ngậm 2.5m - 3m trong lòng bê tông. Với cách đổ này, bê tông sẽ dâng lên và chiếm chỗ của dung dịch bentonite cùng với việc khống chế chiều sâu ngập vào bê tông của ống tremite sẽ ngăn chặn được sự trộn lẫn giữa bentonite và bê tông. Trong khi đổ bê tông, nhật ký biểu đồ thời gian phân phối, thể tích và cao trình bê tông được ghi lại theo mẫu đã được Tư vấn giám sát phê duyệt, Nhật ký biểu đồ bê tông giúp dễ dàng ước lượng trước khối lượng bê tông thực tế cần đổ vào hố khoan, tránh lãng phí vật tư. Đổ bê tông cọc nhồi (đổ xã) 8. Hoàn thành cọc : Sau khi hoàn thành việc đổ bê tông cọc, ống vách sẽ được rút lên và tiến hành làm vệ sinh nhằm hoàn thành cọc. Do cọc có cao trình cắt cọc ở sâu dưới mặt đất, sau khi đổ bê tông phải lấp đầu cọc và đổ bê tông bề mặt nền chổ lổ cọc để đảm bảo cho xe máy đi lại. Mỗi cọc hoàn thành đều có các báo cáo kèm theo, các báo cáo phải chứa các thông tin sau : * Số hiệu cọc – vị trí cọc * Cao trình cắt cọc * Cao trình ống vách * Đường kính cọc * Các thông số của lồng thép * Mác bê tông, nhà máy cấp bê tông, phụ gia, độ sụt, số mẫu thử .v.v. * Ngày đổ bê tông Trang 11/17 * Ngày khoan và hoàn thành cọc * Độ sâu cọc tính từ mặt đất * Độ sâu cọc tính từ cao trình cắt cọc * Khối lượng bê tông theo lý thuyết và thực tế * Biểu đồ dâng của bê tông trong quá trình đổ * Thời gian bắt đầu đổ từng xe và kết thúc * Thời tiết khi đổ bê tông 9. Kiểm tra chất lượng cọc : Có nhiều phương pháp để kiểm tra chất lượng bê tông cọc. Tuy nhiên theo yêu cầu của hồ sơ, chúng tôi chỉ giới thiệu một phương pháp phổ biến và đảm bảo độ tin cậy hơn cả đó là phương pháp siêu âm Nhờ phương pháp siêu âm, người ta đã phát hiện được các khuyết tật của bê tông trong thân cọc một cách tương đối chính xác. 9.1.1 Nguyên lý cấu tạo thiết bị: Thiết bị kiểm tra chất lượng bê tông cọc nhồi, cọc baret, tường trong đất.. .Theo phương pháp siêu âm truyền qua có sơ đồ cấu tạo như sau: xem hình - Một đầu đo phát sóng dao động đàn hồi ( xung siêu âm ) có tần số truyền sóng từ 20 đến 100KHz. - Một đầu đo thu sóng: ( Đầu phát và đầu thu đựợc điều khiển lên xuống đồng thời nhờ hệ thống cáp tời điện và nằm trong hai ống đựng đầy nước sạch). - Một thiết bị điều khiển các giây cáp được nối với các đầu đo cho phép tự động đo chiều sâu hạ đầu đo. - Một bộ thiết bị điện tử để ghi nhận và điều chỉnh tín hiệu thu được. - Một hệ thống hiển thị tín hiệu. - Một hệ thống ghi nhận và biến đổi tín hiệu thành những đại lượng vật lý đo được. - Cơ cấu định tâm cho hai đầu đo trong ống đo. Trang 12/17 §iÒu khiÓn têi §o chiÒu dµi c¸p Têi 0 Ghi kÕt qu¶ ®o HiÓn thÞ tÝn hiÖu 1 2 3 4 §Çu Ph¸t §Çu thu Hình: Sơ đồ cấu tạo thiết bị siêu âm truyền qua 9.1.2. Bố trí ống đo siêu âm truyền qua: Bố trí ống đo siêu âm truyền qua để kiểm tra chất lượng bê tông cọc khoan nhồi thực hiện như bản vẽ thiết kế. ( xem hình vẽ) Cọc nhồi: D =800mm; D =1000mm 9.1.3. Phương pháp kiểm tra: Các bước tiến hành như sau: - Phát xung siêu âm từ một đầu đo đặt trong ống đo đựng đầy nước sạch và truyền qua bê tông cọc. - Thu sóng siêu âm ở một đầu đo thứ hai đặt trong một ống đo khác cũng chứa đầy nước sạch, ở cùng mức cao độ với đầu phát. - Đo thời gian truyền sóng giữa hai đầu đo trên suốt chiều dài của ống đặt sẵn, từ đầu cọc đến chân cọc - Ghi sự biến thiên nhiệt độ của tín hiệu thu được ( trong cataloge của máy ghi rõ cách điều khiển thiết bị ) Nhờ sóng siêu âm truyền qua mà thiết bị có thể ghi lại ngay tình hình truyền sóng qua bê tông và các khuyết tật của bê tông Ngoài ra còn phương pháp khoan mùn đáy cọc để xác định chất lượng. 9.2. Phương pháp khoan mùn đáy cọc Trang 13/17 9.2.1 Mục đích thí nghiệm Mục đích thí nghiệm là xác định chiều dày lớp mùn dưới mũi cọc và cường độ bêtông sau khi thi công.thông thường chiều dày được chấp nhận của lớp mùn dưới đáy cọc 5cm. Khoan lõi cọc sau khi betông đã đạt được cường độ thiết kế(thông thường sau 28 ngày). 9.2.2 Thiết bị thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm khoan gồm: -Máy khoan -Ống lấy mẩu -Bộ thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn 9.2.3 Qui trình thí nghiệm Qui trình thí nghiệm được thực hiện một lần cho mỗi cọc như sau: -Chuẩn bị các công tác thí nghiệm như:xác định vị trí cọc,tên cọc,lắp dựng máy khoan,chuẩn bị các bảng theo dõi số liệu và nghiệm thu có liên quan. -Dùng lưỡi khoan đường kính 70mm(thông thường) để khoan và lấy mẩu trong ống D114mm được lắp đặt sẳn trong cọc Thí nghiệm khoan mùn và lấy lõi kiểm tra được thực hiện theo 3 bước: -Bước 1: Lấy lõi nguyên dạng để kiểm tra cường độ bê tông -Bước 2: Khoan tiếp tới hết độ sâu lõi. -Bước 3:Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn(SPT)kiểm tra mùn đáy cọc và lớp đất dưới mũi cọc. 10. NHỮNG SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG KHOAN CỌC NHỒI VÀ BIỆN PHÁP XỬ LÝ KHẮC PHỤC. - Liệt kê và đề xuất hướng giải quyết cho một số sự cố sau: 10.1 Hố khoan gặp vật cứng. a) Nguyên nhân : - Do sự khác biệt của địa chất b) Biện pháp xử lý : - Dùng mũi khoan ruột gà khoan phá, nếu gặp lớp địa chất cứng và lớn thì dùng chùy từ 6 đến 10 tấn để giã . 10.2 Sạt lở, sập thành hố khoan. a) Nguyên nhân: - Tầng địa chất là cát thì việc sạt lở có nguy cơ lớn. - Khi khoan gặp tầng đất quá yếu, nhưng không có ống vách gia cố. - Mực bentonite trong lỗ khoan hạ thấp hơn cao độ yêu cầu nên duy trì áp lực cột dung dịch không đủ. Dung dịch không đáp ứng kịp thời. - Các chỉ tiêu kỹ thuật của dung dịch bentonite không thích hợp với địa tầng cần khoan. Trang 14/17 - Trong tầng cuội sỏi có nước chảy hoặc không có nước, trong hố xuất hiện hiện tượng mất dung dịch. Áp lực thủy động trong tầng cát, cát pha sét quá lớn. - Sử dụng dung dịch giữ thành không thoả đáng. - Tại vị trí khoan không có chống thành vách mà có lớp địa chất nhão có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng của bentonite - Tốc độ làm lỗ nhanh quá nên chưa kịp hình thành màng dung dịch ở trong lỗ. - 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 (quy 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. - Nâng, hạ gầu khoan với tốc độ quá nhanh nhanh tạo nên hiệu ứng piston làm giảm áp suất trong lỗ khoan (phần dưới gàu khoan). b) Biện pháp khắc phục và xử lý : - Trong quá trình khoan cần kiểm tra lại địa chất để đối chiếu với số liệu dùng trong hồ sơ thiết kế, để kịp thời phát hiện những vùng đất yếu cục bộ, xem xét điều chỉnh tăng thêm chiều dài ống vách nếu cần thiết. - Tuỳ theo phương pháp thi công, loại địa tầng và mực nước ngầm, mà ta cần nghiên cứu chọn bentonite có độ nhớt, độ PH và các chỉ tiêu tính năng khác cho phù hợp. - Khi khoan gặp tầng cát có chứa nước ngầm với áp lực lớn, nước ngầm có áp này sẽ chảy vào trong lỗ khoan mang theo đất cát ở vách lỗ khoan làm cho lỗ khoan tại tầng này mở rộng ra, có thể kéo theo các tầng phía trên bị sụp. Nếu gặp sự cố này nên đưa ống vách qua tầng này, hoặc dùng biện pháp hạ mực nước ngầm trước khi khoan. - Khi khoan 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. - 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 xử lý kịp thời tránh trường hợp dung dịch bị lắng đọng tách nước làm sập vách. - Khi thả khung cốt thép phải thực hiện cẩn thận tránh cho cốt thép va chạm mạnh vào thành lỗ. - Theo dõi và kiểm tra hàm lượng bentonite cũng như tốc độ thả gầu. Nếu bị sạt khi chưa hạ lồng thép thì trộn bentonite có độ nhớt cao (tỉ trọng lớn hơn) để giữ thành, sau đó thả gầu xuống vét lại, đợi một thời gian để kiểm tra lại, nếu vẫn tiếp tục sạt thì dùng biện pháp lấp lại hố khoan bằng cát và sẽ khoan lại sau hoặc đề xuất với TVGS và thiết kế để có phương án xử lý tối ưu hơn. - Khi hạ lồng để chủ động được sự cố sạt thành hố khoan, khi hạ lồng đến lồng thứ cuối ta đo kiểm tra lại , nếu thấy không lắng nhiều thì tiếp tục cho hạ lồng râu, còn lắng nhiều thì sử dụng các râu tạm gắn lồng thép vào ống casing, dùng máy nén khí thổi rửa sạch sau đó hạ tiếp lồng râu. 10.3 Rơi gầu trong, nắp đáy của gầu khoan trong hố khoan. a) Nguyên nhân : - Do trong quá trình khoan gặp lớp đất đá cố kết cứng. Trang 15/17 - Chốt ắc của gầu khoan bị gãy, bị tụt trong quá trình khoan. - Gãy cổ gầu khoan, hoặc mối nối hàn bị phá vỡ liên kết - Bản lề của nắp gầu bị gãy hoặc bị bung mối nối hàn với thành gầu khoan. b) Biện pháp khắc phục và xử lý: Phòng ngừa: - Luôn kiểm tra chốt ắc gầu khoan, nếu chốt bị mòn hoặc cong phải thay. - Kiểm tra cổ gầu khoan khi có vết nứt phải hàn lại. - Kiểm tra bản lề của nắp gầu, phải thay khi chốt quá mòn, hàn lại khi bị nứt hoặc bung mối hàn. Khắc phục: - Nếu gầu bị rơi xuống hố khoan, ta dùng cần kelly có gắn các móc xuống lừa và kéo lên, hay dùng cáp có gắn các móc hình lưỡi câu quay tròn cho đến khi dính vào và kéo lên. - Trong trường hợp không thể kéo lên được thì xin ý kiến của TVGS và Thiết kế để có phương án xử lý tối ưu hơn. 10.4 Rớt lồng thép khi hạ xuống hố khoan, lồng thép bị trồi khi đổ bê tông. a) Nguyên nhân : - Lồng thép có liên kết hàn hoặc buộc không chắc, - Thanh thép ngáng lồng bị gãy khi treo trên miệng ống casing để nối đoạn kế tiếp. - Do áp lực bê tông quá lớn nên lồng thép hay bị đẩy ngược lên trong quá trình đổ bê tông. b) Biện pháp khắc phục và xử lý : - Khi gia công lồng thép liên kết hàn hay buộc phải đúng với thiết kế, thanh thép ngáng lồng phải chắc chắn và đảm bảo chịu đủ lực khi treo trên miệng ống casing để nối đoạn kế tiếp. - Không để hàm lượng cát trong bentonite quá cao trước khi đổ bê tông. - Nếu trường hợp lồng thép bị rớt ta dùng cần kelly có gắng móc hình lưỡi câu thả xuống và đưa dò tìm để các móc này móc vào đai định vị lồng ta kéo lên. 10.5 Tắc ống trong khi đổ bê tông a) Nguyên nhân: - Do áp lực đổ bêtông không đủ. - Do ống đổ bêtông bị rò nước qua phần ren nối của các ống với nhau. - Bêtông có độ sụt quá thấp (<16cm) hoặc quá cao (>22cm), bêtông bị vón cục. b) Biện pháp khắc phục và xử lý: - Phần ren nối giữa các ống phải đảm bảo kín khít không bị rò nước. - Kiểm tra độ sụt từng xe và phải đảm bảo bê tông có độ sụt trong khoảng (18,5cm sai số ± 1,5cm) và không bị vón cục. - Khi mới đổ mà bị tắt ống ta đo kiểm tra xem bê tông đã xuống đáy hố khoan chưa, nếu chưa thì rút lên và lắp ống đổ lại, nếu bê tông đã xuống đáy hố khoan thì nâng ống đổ lên một ít rồi đổ và nhồi mạnh (có thể rút lên và thả tự do), nhưng phải đảm bảo đầu cuồi của Trang 16/17 ống đổ vẫn còn ngập trong bêtông . Trong trường hợp nhồi và đổ mạnh mà không xuống thì rút toàn bộ ống lên thông ống và lắp lại cho phần ống ngậm sâu vào trong phần bê tông đã đổ từ 1,5 đến 2,0 mét, sau đó thả cầu lại và tiếp tục đổ bê tông, cho cao độ dừng bê tông cao hơn thiết kế từ 1,0 đến 1,5 mét để tránh trường hợp cọc bị thối. Trang 17/17