nghiên cứu ứng dụng cọc ống thép để xử lý nền cho móng đập trụ đỡ trong trường hợp cột nước sâu

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian thực hiện luận văn, tôi xin chân thành cảm ơn các ý kiến đóng
góp của các thầy cô giáo, sự quan tâm và hỗ trợ nhiệt tình của các bạn đồng nghiệp.
Đồng thời, tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình về tài liệu, thông tin, hình ảnh có
liên quan và đi thực địa tại công trường thi công cầu Nhật Tân của: TS. Nguyễn Thị
Tuyết Trinh; GS.TS Nguyễn Viết Trung – Bộ môn Công trình giao thông thành phố
và Công trình thủy, Trường Đại học giao thông vận tải, Hà Nội; TS. Lê Hoàng Hà –
Công ty cổ phần TVTK đường bộ, Tổng công ty TVTK Giao thông vận tải (TEDI).
Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến Khoa Công trình và phòng
đào tạo Trường Đại học Thủy lợi, tập thể lớp Cao học 19C11 đã tạo mọi điều kiện
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Đặc biệt, tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Trương Đình Dụ, người thầy đã tận
tâm hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này.!

Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2012
Học viên



Phạm Tiến Kỳ

BẢN CAM KẾT

Tên đề tài luận văn: “Nghiên cứu ứng dụng cọc ống thép để xử lý nền cho
móng đập Trụ đỡ trong trường hợp cột nước sâu”
Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm. Những kết
quả nghiên cứu, tính toán không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác. Nếu
vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm, chịu bất kỳ các hình thức kỷ luật nào
của Nhà trường.

Hà Nội, ngày 01 tháng 12 năm 2012
Học viên



Phạm Tiến Kỳ

MỤC LỤC
34TMỞ ĐẦU34T 1
34TCHƯƠNG 1.34T 34TTỔNG QUAN ỨNG DỤNG CỌC ỐNG THÉP XỬ LÝ NỀN34T 7
34T1.1. Ứng dụng các dạng móng cọc ống thép để xử lý nền:34T 7
34T1.1.1.34T 34TNgoài nước:34T 7
34T1.1.2.34T 34TTrong nước:34T 10
34T1.2. Kết luận chung:34T 25
34TCHƯƠNG 2.34T 34TĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU VÀ THI CÔNG MÓNG CỌC ỐNG THÉP
DẠNG GIẾNG
34T 27
34T2.1. Đặc điểm kết cấu móng cọc ống thép dạng giếng:34T 27
34T2.1.1.34T 34TKết cấu tổng thể:34T 27
34T2.1.2.34T 34TKết cấu chi tiết:34T 28
34T2.1.3.34T 34TPhân loại móng cọc ống thép dạng giếng:34T 36
34T2.1.4.34T 34TVật liệu chế tạo cọc ống thép:34T 39
34T2.2. Biện pháp, trình tự thi công móng cọc ống thép dạng giếng:34T 40
34T2.2.1.34T 34TTrình tự thi công:34T 40
34T2.2.2.34T 34TSàn thi công:34T 41
34T2.2.3.34T 34THệ khung dẫn hướng:34T 43
34T2.2.4.34T 34TCông tác lắp dựng cọc ống thép vào hệ khung dẫn hướng:34T 44
34T2.2.5.34T 34TPhương pháp đóng cọc ống thép:34T 45
34T2.2.6.34T 34THàn cọc ống thép tại công trường:34T 48
34T2.2.7.34T 34TXử lý tai nối:34T 50
34T2.2.8.34T 34TBơm bê tông vào lòng cọc ống thép:34T 52
34T2.2.9.34T 34TĐào đất trong giếng:34T 53
34T2.2.10.34T 34TThi công bê tông bịt đáy:34T 54
34T2.2.11.34T 34TLắp đặt hệ khung chống:34T 54

34T2.2.12.34T 34TCông tác cắt cọc ống thép trong nước:34T 55
34T2.3. Kết luận chung:34T 56
34TCHƯƠNG 3.34T 34TPHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MÓNG CỌC ỐNG THÉP DẠNG
GIẾNG ĐỂ XỬ LÝ NỀN CHO MÓNG ĐẬP TRỤ ĐỠ TRONG TRƯỜNG HỢP
CỘT NƯỚC SÂU
34T 58
34T3.1. Đặt vấn đề:34T 58
34T3.2. Tổng quan thiết kế móng cọc ống thép dạng giếng:34T 60
34T3.2.1.34T 34TCơ sở tính toán thiết kế:34T 60
34T3.2.2.34T 34TTrình tự thiết kế:34T 61
34T3.3. Hệ số phản lực nền của đất :34T 63
34T3.3.1.34T 34THệ số phản lực của nền đất theo phương nằm ngang:34T 63
34T3.3.2.34T 34THệ số phản lực của nền đất theo phương thẳng đứng:34T 67
34T3.3.3.34T 34THệ số phản lực của nền cắt theo phương ngang tại đáy giếng:34T 67
34T3.4. Sức chịu tải cho phép của cọc ống thép:34T 67
34T3.4.1.34T 34TSức chịu tải nén đứng cho phép:34T 68
34T3.4.2.34T 34TSức chịu tải nhổ cho phép:34T 69
34T3.5. Thiết kế cơ bản móng cọc ống thép dạng giếng:34T 70
34T3.5.1.34T 34TChuyển vị ngang và góc xoay:34T 70
34T3.5.2.34T 34TLực tác dụng đứng lên mỗi cọc ống thép:34T 75
34T3.5.3.34T 34TỨng suất trong mỗi cọc ống thép tường và giếng:34T 75
34T3.5.4.34T 34TỨng suất tổng hợp của cọc ở phần tường và giếng:34T 77
34T3.5.5.34T 34TỨng suất của cọc đơn đóng bên trong giếng:34T 77
34T3.5.6.34T 34TMô men uốn của cọc giếng tại vị trí liên kết với bệ móng:34T 78
34T3.6. Ví dụ thiết kế ứng dụng cho một công trình cụ thể:34T 79
34T3.6.1.34T 34TTổng quan công trình áp dụng:34T 79
34T3.6.2.34T 34TĐặc điểm địa hình:34T 79

34T3.6.3.34T 34TĐặc điểm địa chất:34T 80




34T3.6.4.34T 34TKết cấu trụ cho cống Mương Chuối:34T 80
34T3.6.5.34T 34TKết cấu móng cọc tính toán:34T 83
34T3.6.6.34T 34TTải trọng tính toán:34T 84
34T3.6.7.34T 34TTính toán hệ số phản lực nền:34T 87
34T3.6.8.34T 34TSức chịu tải ngang và mô men uốn của giếng cọc:34T 88
34T3.6.9.34T 34TSức chịu tải cho phép 01 cọc ống thép:34T 89
34T3.6.10.34T 34TLực tác dụng lên từng cọc và ứng suất trong cọc:34T 89
34T3.7. Kết luận chung:34T 91
34TKẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ34T 95
34TTÀI LIỆU THAM KHẢO34T 97
34TPHỤ LỤC34T
34TPhụ lục 1: Chỉ tiêu cơ lý đất nền cống Mương Chuối:34T
34TPhụ lục 2: Mặt bằng móng cọc ống thép dạng giếng áp dụng:34T
34TPhụ lục 3: Tính toán hệ số phản lực nền:34T
34TPhụ lục 4: Sức chịu tải ngang và mô men uốn:34T
34TPhụ lục 5: Sức chịu tải cho phép của cọc ống thép:34T
34TPhụ lục 6: Lực tác dụng lên từng cọc và ứng suất trong cọc:34T

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
34THình 0.1:34T 34TSơ đồ hệ thống cống vùng cửa sông Đồng bằng sông Cửu Long34T 1
34THình 0.2:34T 34TQuy hoạch hệ thống công trình chống ngập TP.HCM giai đoạn I34T 2
34THình 0.3:34T 34TĐóng cọc ống ly tâm D800mm xiên 1:434T 3
34THình 1.1:34T 34TSân bay quốc tế Tokyo (Sân bay Haneda) [17]; [18]34T 7
34THình 1.2:34T 34TBản vẽ chung Cầu Tokyo Gate [26]34T 9
34THình 1.3:34T 34TĐặc điểm địa chất và xử lý nền các trụ Cầu Tokyo Gate [26]34T 9

34THình 1.4:34T 34TCọc ống thép D800; D900; D1000mm tại Cảng Cái Mép – Thị Vải34T 11




34THình 1.5:34T 34TCọc ống thép D812.8mm tại Cảng Container Gemalink34T 12
34THình 1.6:34T 34TCọc ống thép D600mm đóng xiên 1:4 tại Dung Quất34T 12
34THình 1.7:34T 34TPhối cảnh vị trí Cảng Sơn Dương34T 13
34THình 1.8:34T 34TCọc ống thép D900mm và D1000mm tại Cảng Sơn Dương34T 13
34THình 1.9:34T 34TVòng vây thi công trụ cầu Thanh Trì [1]34T 15
34THình 1.10:34T 34TTrình tự thi công vòng vây ống thép (Cầu Thanh Trì) [8]34T 16
34THình 1.11:34T 34TKết cấu trụ tháp chính và hiện trạng thi công cầu Nhật Tân34T 18
34THình 1.12:34T 34TSơ đồ cấu tạo giếng cọc cho trụ tháp P13 – Cầu Nhật Tân [9]34T 19
34THình 1.13:34T 34TKết cấu liên kết đinh neo giữa cọc và bệ trụ cầu Nhật Tân [28]34T 20
34THình 1.14:34T 34TChi tiết liên kết cọc đơn, tường vách với bệ trụ cầu Nhật Tân [27]34T 21
34THình 1.15:34T 34TChi tiết tai nối của cọc ống thép cầu Nhật Tân [27]34T 22
34THình 1.16:34T 34TChi tiết hàn nối ống thép tại hiện trường [1]; [28]34T 23
34THình 1.17:34T 34TChi tiết tai nâng vận chuyển cọc ống thép [22]; [28]34T 23
34THình 1.18:34T 34TBiện pháp hạ cọc ống thép cho cầu Nhật Tân [18]; [30]; [28]34T 24
34THình 1.19:34T 34TTrình tự thi công bệ móng P12 cầu Nhật Tân [28]34T 25
34THình 2.1:34T 34TMóng cọc ống thép dạng giếng kiêm làm vòng vây tạm [16]34T 27
34THình 2.2:34T 34TCấu tạo cọc ván ống thép điển hình [22]; [16]34T 28
34THình 2.3:34T 34TCác dạng tai nối và liên kết tai nối [15]34T 29
34THình 2.4:34T 34THình dạng đầu tai nối34T 30
34THình 2.5:34T 34TPhạm vi hàn tai nối vào cọc ống thép34T 30
34THình 2.6:34T 34TĐiều chỉnh khoảng cách giữa các tai nối34T 31
34THình 2.7:34T 34TCấu tạo các dạng tai nối điều chỉnh34T 31
34THình 2.8:34T 34TCấu tạo tai nối tại vị trí cắt cọc ống thép dự kiến34T 32
34THình 2.9:34T 34TKích thước tiêu chuẩn của mối hàn nối cọc tại thiện trường [22]34T 33
34THình 2.10:34T 34THình dạng đai thép tăng cường ngoài ở mũi cọc [22]34T 33

34THình 2.11:34T 34TPhạm vi bê tông nhồi trong cọc ống thép34T 34
34THình 2.12:34T 34TLiên kết bệ móng kiểu bản thép và bản hẩng34T 35
34THình 2.13:34T 34TLiên kết bệ móng kiểu dùng cốt thép cắm34T 36




34THình 2.14:34T 34TPhân loại theo hình thức chịu lực34T 37
34THình 2.15:34T 34TPhân loại theo phương pháp thi công34T 38
34THình 2.16:34T 34TTrình tự cơ bản thi công móng cọc ống thép dạng giếng34T 40
34THình 2.17:34T 34TSơ đồ trình tự thi công móng cọc ống thép dạng giếng34T 41
34THình 2.18:34T 34TSàn thi công trên bờ34T 42
34THình 2.19:34T 34TSàn thi công trên cầu cạn34T 42
34THình 2.20:34T 34TSàn thi công trên sà lan34T 43
34THình 2.21:34T 34TKết cấu hệ khung dẫn hướng diển hình34T 44
34THình 2.22:34T 34TCác ví dụ về trình tự công tác lắp dựng cọc ống thép34T 45
34THình 2.23:34T 34TCách lựa chọn búa xung kích đóng cọc ống thép [25]34T 46
34THình 2.24:34T 34TĐóng cọc ống thép bằng búa xung kích34T 46
34THình 2.25:34T 34TCách lựa chọn búa rung hạ cọc ống thép [25]34T 47
34THình 2.26:34T 34THạ cọc ống thép bằng búa rung34T 47
34THình 2.27:34T 34TBiện pháp điều chỉnh độ thẳng và mối nối lệch34T 49
34THình 2.28:34T 34TLắp đặt tai nối khi hàn nối cọc ống thép34T 49
34THình 2.29:34T 34TXử lý tai nối của cọc ống thép34T 50
34THình 2.30:34T 34TSơ đồ công tác lấy đất ra khỏi ống tai nối34T 50
34THình 2.31:34T 34TLấy đất bằng phương pháp chân không34T 52
34THình 2.32:34T 34TCông tác bơm bê tông vào lòng cọc ống thép34T 53
34THình 2.33:34T 34TĐổ bê tông bịt đáy34T 54
34THình 2.34:34T 34TCấu tạo giằng chống và bê tông nhồi bên giằng chống34T 55
34THình 2.35:34T 34TCắt và thu hồi cọc ống thép làm vòng vây tạm34T 55
34THình 3.1:34T 34TMô hình đập Trụ đỡ34T 59

34THình 3.2:34T 34TKích thước cơ bản của móng cọc ống thép dạng giếng34T 60
34THình 3.3:34T 34TCác bước thiết kế cơ bản móng cọc ống thép dạng giếng [26]34T 61
34THình 3.4:34T 34TTrình tự thiết kế móng cọc ống thép dạng giếng [16]; [27]34T 62
34THình 3.5:34T 34TTrình tự tính toán hệ số phản lực nền [27]34T 66
34THình 3.6:34T 34TMô hình tính toán chuyển vị ngang và góc xoay34T 71




34THình 3.7:34T 34TMô hình tính toán thiết kế móng cọc ống thép dạng giếng34T 74
34THình 3.8:34T 34TBiểu đồ hệ số phân phối mô men uốn [27]34T 77
34THình 3.9:34T 34TMặt bằng kết cấu trụ cống Mương Chuối34T 81
34THình 3.10:34T 34TCác mặt bên kết cấu trụ cống Mương Chuối34T 81
34THình 3.11:34T 34TKết cấu khoang điễn hình cho cống Mương Chuối34T 82
34THình 3.12:34T 34TMặt bằng móng cọc ống thép dạng giếng áp dụng34T 83

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
34TBảng 1.1:34T 34TBảng thống kê thiết bị sử dụng [14]34T 15
34TBảng 1.2:34T 34TChi tiết kích thước tai nâng vận chuyển cọc ống thép34T 24
34TBảng 2.1:34T 34TCác kích thước tai nối và liên kết tai nối tiêu biểu [15]34T 29
34TBảng 2.2:34T 34TThành phần hóa học của vật liệu cọc ván ống thép34T 39
34TBảng 2.3:34T 34TTính chất cơ lý của vật liệu cọc ván ống thép34T 39
34TBảng 2.4:34T 34TPhạm vi áp dụng búa rung cho lắp dụng cọc ống thép [25]34T 45
34TBảng 2.5:34T 34TCấp phối 1mP
3
P vữa xi măng phần làm móng thật [28]34T 51
34TBảng 2.6:34T 34TCấp phối 1mP
3
P vữa xi măng + Bentonite cường độ thấp [27]34T 52
34TBảng 2.7:34T 34TCấp phối 1mP

3
P bê tông nhồi vào trong lòng cọc ống thép34T 52
34TBảng 2.8:34T 34TThiết bị thi công hút đất bằng phương pháp chân không [25]; [28]34T 53
34TBảng 3.1:34T 34TModun biến dạng ER
0
R và α [30]34T 65
34TBảng 3.2:34T 34TThông số cấu tạo móng cọc ống thép dạng giếng áp dụng34T 83
34TBảng 3.3:34T 34TTổ hợp mực nước tính toán cống Mương Chuối34T 86
34TBảng 3.4:34T 34TKết quả tính toán tải trọng lên trụ giữa cống34T 87
34TBảng 3.5:34T 34TNgoại lực lựa chọn tính toán tại đáy bệ trụ34T 87
34TBảng 3.6:34T 34TKết quả tính toán hệ số phản lực nền34T 87
34TBảng 3.7:34T 34TKích thước dầm quy đổi tính toán34T 88
34TBảng 3.8:34T 34TTổng hợp kết quả tính toán34T 90
34TBảng 3.9:34T 34TSo sánh một số đặc điểm thiết kế34T 92




1
MỞ ĐẦU
I. Tính cấp thiết của đề tài:
Đập Trụ đỡ là một trong hai kết quả nghiên cứu của đề tài KC 12.10:“Nghiên
cứu áp dụng công nghệ tiên tiến trong cân bằng, bảo vệ và sử dụng có hiệu quả
nguồn nước Quốc gia” (1991-1995) do GS. TS Trương Đình Dụ làm chủ nhiệm [3].
Kết quả nghiên cứu đã được áp dụng vào thực tế xây dựng các công trình: Cống
Thảo Long (Thừa Thiên Huế), cống Sông Cui (Long An), cống Phó Sinh (Bạc
Liêu),
Công nghệ đập Trụ đỡ và đập Sà lan được tiếp tục nghiên cứu và áp dụng
trong đề tài “Nghiên cứu công nghệ để thiết kế, xây dựng các công trình ngăn sông
lớn vùng triều”, là đề tài cấp Bộ do PGS.TS Trần Đình Hòa chủ nhiệm [5].

Hình 0.1: Sơ đồ hệ thống cống vùng cửa sông Đồng bằng sông Cửu Long
(Theo kết quả nghiên cứu của đề tài: “Nghiên cứu công nghệ để thiết kế, xây dựng
các công trình ngăn sông lớn vùng triều”) [5]




2
Đối với các công trình ngăn sông lớn vùng triều thuộc Đồng bằng sông Cửu
Long thường có địa chất phức tạp, chiều dày lớp đất yếu rất lớn. Cao trình đáy lớp
đất yếu (Đất bùn lỏng, đất sét pha trạng thái chảy, có chỉ số SPT N30 < 10) nằm
trong khoảng từ -25,0m -:- -30,0m. Và lớp đất cát hạt nhỏ đến hạt trung ở trạng thái
chặt vừa được phân bố ở rất sâu nằm trong khoảng cao trình -40,0m -:- 50,0m trở
xuống. Đồng thời chiều sâu của đáy sông tại các cửa sông lớn thường có chiều sâu
từ 15m đến 20m. Dao động của chế độ triều khoảng từ 2,5m đến 3m. Dó đó các
công trình ngăn sông vùng triều thường chịu lực ngang rất lớn. Đòi hỏi phải có giải
pháp xử lý nền tăng khả năng kháng lực ngang cho công trình.
Năm 2008 Chính phủ phê duyệt quy hoạch Thủy lợi chống ngập úng khu vực
TP. Hồ Chí Minh tại Quyết định số 1547/QĐ-TTg ngày 28/10/2008. Các công trình
chủ yếu lựu chọn dạng đập ngăn theo công nghệ đập Trụ Đỡ [6].

Hình 0.2: Quy hoạch hệ thống công trình chống ngập TP.HCM giai đoạn I
(Theo Quyết định số 1547/QĐ-TTg ngày 28/10/2008) [6]
Khi đi vào thực tế nghiên cứu thiết kế các công trình chống ngập úng Thành
Phố Hồ Chí Minh hay nghiên cứu các công trình ngăn sông vùng triều. Các đồ án
thường sử dụng các cọc thông dụng để xử lý nền cho móng đập Trụ đỡ như:

3
- Cọc chèn ép: Cọc vuông BTCT (thường hoặc dư ứng lực); cọc ống ly tâm bê
tông ứng lực trước;
- Cọc thay thế: Cọc khoang nhồi, cọc ống thép nhồi một đoạn bê tông;
Đối với cọc chèn ép: với chiều dài cọc L > 40m thì loại cọc thường được lựa
chọn là cọc ly tâm bê tông ứng lực trước. Vì các loại cọc này chiều dài mỗi đốt cọc
có thể đạt đến L = 40m và đường kính thông dụng 300mm đến 1200mm. Loại cọc
này có thể đóng xiên đến độ xiên 1:4 với đường kính cọc lên đến D800mm. Tuy
nhiên khi thi công với chiều dài lớn thì thường xẩy ra các bất ổn trong thi công như:
Bị nứt thân cọc do áp lực nước thủy động trong lòng cọc khi đóng, vở đầu cọc Và
khi đóng cọc thường xẩy ra chấn động gây ảnh hưởng đến các công trình xung
quanh, vì vậy điều kiện đóng cọc trong vùng xây chen phải được chú trọng.


Hình 0.3: Đóng cọc ống ly tâm D800mm xiên 1:4
(Công trình Cảng Nhà máy nhiệt điện Ô Môn – Cần Thơ) [9]
Đối với cọc thay thế: như cọc khoan nhồi thường thi công được với chiều dài
cọc rất lớn, rất phù hợp với các công trình có tải trọng lớn. Cọc có thể thi công với
địa chất công trình phức tạp, không gây ảnh hưởng đến công trình xung quanh.
Với địa chất khu vực như đã nêu thì chiều sâu cọc khoan nhồi thông dụng
thường được ứng dụng nằm trong khoảng L = 50m -:- 65m. Tuy nhiên với điều kiện
chuyển vị đầu cọc cho phép của các công trình chống ngập nói chung là ∆y < 1,0cm




4
[11] và địa chất lớp đất yếu phần trên lớn, làm cho khả năng chịu lực đứng của cọc
khoan nhồi lớn hơn rất nhiều so với khả năng chịu lực ngang. Qua kết quả tính toán

đối với một số cống theo quyết định số 1547/QĐ-TTg ngày 28/10/2008 như: Cống
Kinh Lộ, Cống Kênh Hàng, Cống Phú Xuân, Cống Tân Thuân, thì tỷ lệ giữa khả
năng chịu lực đứng và lực ngang nằm trong khoảng: P
R
ngang
R/PR
đứng
R ∈ (1/25 -:- 1/30)
[6]. Như vậy với điều kiện làm việc của công trình chịu lực ngang lớn thì số lượng
cọc khoan nhồi thường lựa chọn theo điều kiện chịu tải trọng ngang. Lúc đó khả
năng chịu lực đứng của hệ cọc sẽ dư rất nhiều, gây ra lãng phí và không kinh tế.
Đồng thời, với lớp địa chất yếu có chiều dày lớn, điều kiện thi công dưới
nước, vì vậy trong thiết kế thi công các cống trong khu vực [6] chiều dài ống vách
sử dụng phải có chiều dài đủ lớn để có thể cắm hết chiều sâu lớp bùn lỏng hay sét
hữu cơ dày từ 20m -:- 25m và chiều sâu của mực nước thi công. Như vậy chiều sâu
ống vách được sử dụng phải có chiều dài từ 25m -:- 30m. Tuy nhiên ống vách này
thường bị mất trong đất khoảng 20m -:- 25m để tránh sập ống vách ở lớp đất bùn
lỏng, không sử dụng dung dịch Bentonit được cho lớp đất này.
Trong khi đó cọc ống thép là loại cọc còn khá mới đối các công trình cống
ngăn sông vùng triều theo công nghệ đập Trụ đỡ. Tuy nhiên trong những năm gần
đây, cọc ống thép được sản xuất theo công nghệ hàn xoắn, công nghệ chống ăn mòn
của Nhật Bản được ứng dụng nhiều trong các công trình: Cầu giao thông, bến cảng
lớn, Vì cọc ống thép có những ưu điểm nỗi bật như sau:
- Độ bền của vật liệu chế tạo theo công nghệ Nhật Bản khá cao;
- Khả năng chịu lực lớn, có khả năng cắm xuống tầng đất chịu lực nằm sâu;
- Khả năng đóng xiên, tăng khả năng chịu tải ngang cho công trình.
Đặc biệt hơn là móng cọc ống thép dạng giếng đã ứng dụng cho các trụ cầu
của các công trình giao thông lớn ở Việt Nam như: Cầu Thanh Trì; Cầu Nhật
Tân Loại móng cọc có tên tiếng Anh “Well - Shaped steel pipe foundation”, được
ký hiệu là móng cọc SPSP, cọc ống thép sử dụng cho loại móng này được gọi là cọc

ván ống thép – “Steel pipe sheet pile” [16].
Công nghệ móng cọc ống thép dạng giếng (SPSP) đã được Công ty cổ phần
Tư vấn xây dựng Thủy lợi II (Hec II) kiến nghị áp dụng cho cống Mương Chuối -
công trình chống ngập úng TP. Hồ Chí Minh như Hình 0.2. Đây là công trình có
cao trình ngưỡng cống thấp nhất, đặt trên lòng sông sâu nhất trong tất cả các công
trình theo Quyết định số 1547/QĐ-TTg. Là công trình theo công nghệ đập Trụ đỡ,




5
chịu tải trọng ngang rất lớn. Chính vì điều này đã xẩy ra nhiều cuộc tranh luận xung
quanh vấn đề công nghệ thi công, khả năng chịu tải của loại móng cọc SPSP này. Vì
vậy, đặt ra các nghi vấn thực tế đặt ra như sau:
+; Vấn đề sử dụng cọc ống thép dạng cọc ván ống thép tạo móng cọc ống thép
dạng giếng, áp dụng công trình chịu tải trọng ngang lớn thì ứng xử của loại móng
cọc này như thế nào; loại móng cọc này có khắc phục được những nhược điểm mà
các cọc thông dụng đang sử dụng hay không;
+; Các cọc ống thép được liên kết với nhau tạo thành một giếng cọc xung quay
bệ móng. Vậy vấn đề kết nối giữa cọc ống thép quanh giếng và bê tông bệ trụ như
thế nào để phát huy đúng tính chất chịu lực của móng cọc;
+; Vấn đề sử dụng kết hợp giữa cọc ống thép xử lý nền dạng giếng để tạo vòng
vây thi công cho công trình cột nước sâu. Giải pháp kỹ thuật cho vấn đề xói bục
nền, vấn đề kín nước giữa các cừ ống và kết cấu khung chống cho vòng vây cọc ván
ống thép này;
+; Yêu cầu kỹ thuật khi thi công, khả năng đáp ứng của kỹ thuật trong nước để
thi công loại móng cọc này.
Để có một cơ sở khoa học cho việc tính toán thiết kế, trình tự, yêu cầu khi thi
công cho móng cọc ống thép dạng giếng, nhằm giải quyết một phần các vấn đề thực
tế đặt ra là một vấn đề cấp thiế

t. Bởi đây là công trình quan trọng có tính chiến lược
trong việc phát triển kinh tế và xã hội của thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và của
cả nước nói chung.
II. Mục tiêu của đề tài:
Nghiên cứu cơ sở khoa học lựa chọn, tính toán thiết kế và trình tự thi công loại
móng cọc ống thép dạng giếng để xử lý nền cho các công trình đập Trụ đỡ ngăn
sông vùng triều cột nước sâu. Là cơ sở để nhận định khả năng ứng dụng của loại
móng cọc này cho các công trình ngăn sông lớn vùng triều.
III. Cách tiếp cận:
- Tổng hợp và kế thừa các kết quả nghiên cứu từ trước đến nay trong lĩnh vực
thiết kế và thi công hạng mục xử lý nền bằng cọc chèn ép và cọc thay thế cho
các công trình ngay trên lòng sông bao gồm: Công trình cầu giao thông, thi
công các công trình thủy lợi (đập Trụ Đỡ) ngay trên lòng sông;




6
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, sử dụng mô hình tính toán và các phần mềm
ứng dụng;
- Phương pháp hệ thống điều tra thực địa;
- Tổng hợp và kế thừa các tri thức kinh nghiệm đã có.
IV. Kết quả dự kiến đạt được:
- Đặc điểm kết cấu, trình tự thi công và các yêu cầu đặc biệt trong thi công
móng cọc ống thép dạng giếng;
- Các vấn đề cần nghiên cứu, bổ sung để các nhà thầu trong nước có thể đảm
nhận thi công công nghệ móng cọc ống thép dạng giếng.
- Cơ sở lý luận tính toán, trình tự thiết kế móng cọc ống thép dạng giếng áp
dụng cho đập Trụ đỡ chịu tải trọng ngang lớn;
- Đánh khả năng chịu tải của móng cọc ống thép dạng giếng với công trình đập

Trụ Đỡ cột nước sâu và địa chất yếu;
- Đánh giá sơ bộ khả năng ứng dụng móng cọc ống thép dạng giếng cho móng
đập Trụ đỡ cột nước sâu, đất nền yếu và chịu tải trọng ngang lớn.
V. Nội dung luận văn:
Ngoài phần mở đầu khẳng định tính cấp thiết của đề tài, các mục tiêu cần đạt
được khi thực hiện đề tài, các cách tiếp cận và phương pháp thực hiện để đạt được
các mục tiêu đó. Nội dung dụng chính của của luận văn gồm 03 chương chính
như
sau:











7
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ỨNG DỤNG CỌC ỐNG THÉP XỬ LÝ NỀN
1.1. Ứng dụng các dạng móng cọc ống thép để xử lý nền:
1.1.1. Ngoài nước:
Cọc ống thép là một dạng cọc được ứng dụng khá rộng rải trên thế giới, với
nhiều hình thức móng cọc khác nhau: Móng cọc ống thép đơn và móng cọc ống
thép dạng giếng (Cọc ván ống thép). Đặc biệt trong những năm gần đây, nhiều kết
cấu cầu đường lớn, sân bay… đã được xây dựng. Trong đó, loại móng cọc bằng ống
thép được ứng dụng nhiều cho các kết cấu trong vùng nước sâu và nền đất yếu ở các
khu vực cảng hay cửa sông.

Điển hình cho loại móng cọc sử dụng cọc ống thép đơn cho những năm 2002
đến nay là Công trình sân bay quốc tế Tokyo – Sân bay Haneda [17]; [18]:



Hình 1.1: Sân bay quốc tế Tokyo (Sân bay Haneda) [17]; [18]




8
Sân bay Haneda nằm ở Khu Ota thủ đô Tokyo – Nhật Bản, với 04 đường
băng. Phần đường băng D là đường băng thứ tư trong số 04 đường băng lớn của sân
bay quốc tế Tokyo, được xây dựng trên vịnh ngoài phần sân bay cũ. Vì một phần ba
của đường băng nằm trên cửa sông Tama nên đường băng D được thiết kế gồm 02
dạng kết cấu: Dạng đắp đất lấn biển dài 2020m và dạng kết cấu trụ trên mặt nước
dài 1100m, đảm bảo không ảnh hưởng đến dòng chảy của sông.
Sân bay Haneda sử dụng loại cọc ống thép có đường kính D1500mm với số
lượng lên tới 1165 cọc, cọc được bảo vệ bằng tấm thép không rỉ dày 0,4mm ở phần
nằm trong vùng thủy triều và vùng bắn nước. Các dầm thép tạo thành khung của kết
cấu phía trên được bảo vệ bằng sơn phủ nhựa Epoxy. Thời gian thi công kéo dài 3,5
năm và tuổi thọ khai thác thiết kế là 100 năm.
Đối với móng cọc ống thép dạng giếng, là loại móng cọc được khởi nguồn từ
ý tưởng của việc ứng dụng trong móng trụ cầu và cọc hộp của công ty BaineBail
Tây Đức và được phát triển bắt đầu vào năm 1964 ở Nhật Bản. Cọc ống thép đựơc
chính thức sử dụng như một kết cấu móng lý tưởng trong các loại kết cấu xây dựng,
cùng với sự tiến bộ của kỹ thuật chế tạo và kỹ thuật thiết kế thi công, nó ngày càng
được phát triển nhanh chóng.
Qua những năm đầu áp dụng thi công dần dần việc áp dụng công nghệ móng
cọc ống thép dạng giếng đã trở nên phổ biến ở các công trình lớn tại Nhật Bản

[15]:
- Năm 1966 ứng dụng để xây dựng cầu Kinjo Ohashi;
- Năm 1967 ứng dụng cho móng lò cao cỡ lớn;
- Năm 1969 ứng dụng để xây dựng cho cầu Ishikari Kawaguchi;
- Từ năm 1970 đến nay: Quá trình nghiên cứu, cải tiến và công nghệ chống ăn
mòn cọc ống thép hay cọc ván ống thép được phát triển mạnh mẽ. Các quy
trình thiết kế, thi công được hoàn thiện dần.
Điển hình cho việc áp dụng móng cọc ống thép dạng giếng trong những năm
2002 đến này là công trình Cầu Tokyo Gate (Cầu Khủng Long) [18]:
Cầu Tokyo Gate, là một phần của đường cao tốc cảng Tokyo, để mở rộng cảng
hàng hóa quốc tế giữa cảng Tokyo và các thành phố duyên hải. Bao gồm một cầu
chính (cầu liên hợp dàn – hộp 03 nhịp liên tục – hộp 04 nhịp liên tục) vượt qua kênh
đào số 3 của cảng Tokyo. Cầu có tổng chiều dài dài 2,618km, cao 87,8m có 4 làn xe
và 2 làn dành cho người đi bộ. Các Kỹ sư Nhật Bản đã mất rất nhiều thời gian để




9
thiết kế cây cầu vì vị trí có phần không thuận lợi của nó. Chiều cao của cây cầu bị
hạn chế là dưới 100m trong khi chiều dài là 2,6km do cầu nằm gần sân bay Haneda,
nơi có nhiều máy bay hoạt động.

Hình 1.2: Bản vẽ chung Cầu Tokyo Gate [30]

Trụ
Đường
kính ống
thép sử
dụng

(mm)
Cao
trình
mủi
cọc xử
lý (m)
① φ1500 −86,0
② φ1500 −78,5
③ φ1200 −72,6
④ φ1500 −73,5
⑤ φ1500 −86,0
⑥ φ1500 −86,0
⑦ φ1500 −86,0
⑧ φ1800 −89,0
⑨ φ800 −42,0

Hình 1.3: Đặc điểm địa chất và xử lý nền các trụ Cầu Tokyo Gate [30]




10
Điều kiện địa chất khu vực cầu Tokyo Gate rất phức tạp, các lớp đất tốt nằm
sâu: Lớp đất cát lẫn sỏi sạn ở trụ MP2 nằm từ độ sâu -75,5m trở xuống và ở trụ
MP3 đến trụ MP6 nằm từ độ sâu -50m trở xuống. Vì vậy, biện pháp xử lý được đưa
ra là sử dụng móng cọc ống thép dạng giếng, có độ sâu mủi cọc từ -72,6m trở
xuống.
Ý tưởng xây dựng Cầu Tokyo Gate – Cầu Khủng Long được hình thành từ
năm 2002, và được thì nghiệm chịu tải của móng cọc từ năm 2003 trước khi tiến
hành thi công công trình. Cầu được khánh thành và đưa vào sử dụng vào cuối năm

2011 và chính thức hoạt động vào 02/2012.
Khi thi công hố móng công trình ở các vùng nước sâu, nền đất yếu thì các
phương pháp thường được sử dụng là: Phương pháp vòng vây tạm và Phương pháp
đắp đảo thi công. Việc lựa chọn phương pháp móng giếng chìm bê tông sẽ gây ra
nhiều vấn đề khó khăn, đặc biệt là vấn đề thời gian thi công, kinh phí xây dựng và
tính an toàn thi công. Hiệp hội cọc ống thép Nhật Bản đã tiến hành nghiên cứu
những móng có quy mô lớn thích hợp với các kết cấu phần trên theo nhu cầu của xã
hội. Việc phát minh ra móng cọc ống thép dạng giếng sử dụng hợp lý trong các điều
kiện thiết kế thi công nói trên tạo nên một thành tựu lớn về mặt cải cách trong kỹ
thuật.
1.1.2. Trong nước:
Ở nước ta trong những năm gần đây có rất nhiều các dự án lớn được xây dựng,
bao gồm cả các dự án Thủy lợi, Giao thông và Xây dựng. Đặc biệt là các dự án lớn
ở vùng trung du ven biển. Tuy nhiên địa chất ở các vùng này khá phức tạp, ở miền
bắc là vùng châu thổ sông Hồng, ở miền trung là vùng đồng bằng ven biển, ở miền
nam là vùng đồng bằng châu thổ sông Cửu Long. Đây cũng là một trong những
nguyên nhân dẫn đến những khó khăn trong thiết kế và thi công kết cấu móng đối
với các đơn vị Tư vấn và các nhà thầu xây dựng.
Móng cọc ống thép là một trong những loại móng có thể phù hợp được với các
điều kiện địa chất nói trên, với độ bền thi công, độ tin cậy của kết cấu và khống chế
chất lượng của móng trong xây dựng khá cao. Ngoài ra kết cấu móng này còn có
khả năng kháng lại tác dụng của lực động đất một cách hiệu quả.
Dưới đây là một số dự án lớn sử dụng móng cọc ống thép ở nước ta.





11
1; Cảng Quốc tế Cái Mép – Thị Vải, Vũng Tàu: [4]; [10]

Cảng Cái Mép – Thị Vải là một cụm cảng biển sâu ở Bà Rịa - Vũng Tàu, ở
cửa sông Thị Vải và sông Cái Mép. Cảng thuộc huyện Tân Thành – Tĩnh Bà Rịa –
Vũng Tàu, được thiết kế để tiếp nhận tàu côngtennơ có trọng tải lên đến 80.000-:-
130.000 DWT. Tổng diện tích của cảng là 27 hecta. Dự án cảng biển quy mô lớn
này lên đến 11.473 tỷ đồng được thực hiện bằng nguồn vốn vay đặc biệt của Ngân
hàng Phát triển Quốc tế Nhật Bản (JBIC) và một phần vốn đối ứng của phía Việt
Nam.


Hình 1.4: Cọc ống thép D800; D900; D1000mm tại Cảng Cái Mép – Thị Vải
Trong thiết kế cầu tàu và đường dẫn, công tác xử lý nền có sự kết hợp giữa
cọc ống ly tâm bê tông ứng lực trước, cọc ống thép và cọc khoan nhồi. Trong đó
phần lớn cọc đóng ngoài sông sâu là cọc ống thép thẳng đứng và xiên. Thông số kỹ
thuật các loại cọc ống thép được sử dụng như sau:
- Tiêu chuẩn vật liệu chế tạo: SKK490 – Nhập khẩu từ Nhật Bản
- Kích thước các loại ống:
+; Ø800mm dày 12mm và dài L = 55,0m (Gồm cọc 25m + 30m).
+; Ø900mm dày 12mm và dài L = 55,0m (Gồm cọc 25m + 30m).
+; Ø1000mm dày 12mm và dài L = 53,0m (Gồm cọc 23m + 30m).
2; Cảng nước sâu Gemalink – Cái Mép; Vũng Tàu: [4]
Cảng Container Gemalink là cảng lớn được trên địa phận tĩnh Bà Rịa – Vũng
Tàu, được thiết kế để tiếp nhận tàu có trọng tải 200,000 DWT, so với những cảng
khác chỉ có thể tiếp nhận tàu có trọng tải tối đa 100,000 DWT.




12
Trong thiết kế thi công cảng này, phần bến cập tầu và nhịp dẫn được xử lý nền
bằng cọc ống thép của tập đoàn

1TNIPPON STEEL PIPE VIET NAM . Loại cọc ống
thép sử dụng cho công trình có thông số kỹ thuật như sau:
-
1TTiêu chuẩn vật liệu: S355JOH – Nhật bản
-
1TKích thước: Ø812.8mm dày 16mm và cọc dài L = 55,0m. Để thuận tiện cho
công tác vận chuyển và thi công cọc, cọc được nối từ 02 đốt cọc có chiều dài
các đốt 30m và 25m. Được thi công bằng: Búa diêzen.


Hình 1.5: Cọc ống thép D812.8mm tại Cảng Container Gemalink
3; Cảng xuất sản phẩm – Nhà máy lọc dầu Dung Quất, Quảng Ngãi: [9]; [4]
Cảng xuất sản phẩm được xử lý nền bằng cọc ống thép D600mm với tổng
chiều dài 21.900m cọc. Trong đó bao gồm: 6.240m cọc đóng thẳng đứng và
15.660m cọc đóng xiên 1:4, chiều dài mỗi cọc từ cọc từ 42m đến 50m và chiều dày
thành cọc ống thép dày 9,6mm. Vật liệu làm cọc: SKK 490 (Nhập khẩu từ
Indonesia), gia công tại Việt Nam và được thi công đóng bằng: Búa diêzen.


Hình 1.6: Cọc ống thép D600mm đóng xiên 1:4 tại Dung Quất




13
4; Cảng Sơn Dương – Formosa; Hà Tỉnh: [4]
Cảng Sơn Dương nằm giữa cảng Hải Phòng tại miền Bắc và cảng Đà Nẵng ở
Miền Trung, nằm ở Khu kinh tế Vũng Áng, thuộc huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh,
diện tích khu vực cảng khoảng 2.200 ha, là trọng điểm tuyến giao thông đường biển
Đông Á trên tuyến vận tải biển quốc tế. Dự tính xây dựng trong 3 giai đoạn gồm

khu vực cảng công nghiệp gang thép, khu cảng lọc hóa dầu và khu thương cảng
tổng hợp, số bến tàu 36 bến, có thể cho phép tàu có các trọng tải từ 30.000
DWT~300.000 DWT cập bến, tổng vốn đầu tư 1,402 tỷ USD.
Xử lý nề
n cho các
bến tầu và nhịp dẫ
n các
bến cảng bằng cọc ống
thép và cọc ván ống thép.
Thông số kỹ thuật của
các loại cọc ố
ng thép
đang sử dụng như sau:

Hình 1.7: Phối cảnh vị trí Cảng Sơn Dương

- Tiêu chuẩn vật liệu:
Cọc ống thép: SKK490-MOD
Cọc ống ván thép SKY490-MOD.
- Kích thước cọc:
Cọc ống thép
Ø900mm dày
19mm và dài L = 20,0m -:- 26,0m.
Cọc ván ố
ng thép: Ø1000mm dày
14mm và dài L = 23,0m.

Hình 1.8: Cọc ống thép D900mm và
D1000mm tại Cảng Sơn Dương

14
5; Cầu Bính; Hải Phòng: [15]; [19]

Cầu Bính là cây cầu bắc qua sông Cấm nối thành phố Hải Phòng với huyện
Thủy Nguyên và đi ra tỉnh Quảng Ninh. Dự án được thực hiện từ năm 1998 đến
năm 2005 bởi nguồn vốn vay ân hàng hợp tác quốc tế của Nhật Bản (JBIC) và vốn
đối ứng trong nước. Nhà thầu xây dựng chính: Liên danh IHI – Sumitomo Mitsui
(Nhật Bản). Thông tin về kết cấu móng cầu như sau:
Kết cấu móng trụ cấu: Móng cọc ống thép nhồi bê tông
Nơi áp dụng: Tất cả các trụ cầu trừ các trụ tháp
Đặc trưng của cọc: Đường kính 800mm; chiều dày: 12,7m; chiều dài: 38-39m.
Vật liệu làm cọc: SKK400 (Nhập khẩu từ Indonesia)
Nơi gia công: Indonesia
Búa đóng cọc: Búa trọng lực.
6; Cầu Thanh Trì; Hà Nội: [15]; [1]; [8]
Cầu Thanh Trì được bắt đầu từ điểm cắt quốc lộ 1A tại Pháp Vân (Thanh Trì),
điểm cuối cắt quốc lộ 5 tại Sài Đồng (Gia Lâm) Được thực hiện bằng vốn vay
ODA. Cầu Thanh Trì có trọng tải H30 – XB80. Cầu chính dài 3.084m với tổng
chiều dài hơn 12.000m, rộng 33,10m với 06 làn xe. Cấu tạo cầu gồm kết cấu phần
trên được đặt trên 52 trụ và 2 mố. Ba nhịp đúc hẫng liên tục với khẩu độ 130m được
đặt trên 3 trụ P23, P24, P25 ở giữa sông. Còn lại là 22 trụ phía bên bờ trái và 26 trụ
phía bên bờ phải. Thời gian thi công bắt đầu từ năm 2002 và được thông xe vào
năm 2007.

Kết cấu móng các trụ chính được sử dụng là cọc khoan nhồi, đường kính 2,0m
và dài 45m -:- 50m. Toàn bộ vòng vây thi công phần móng cầu được làm bằng ống
thép (Cọc ván ống thép) có kết cấu giống với kết cấu móng cọc ống thép dạng

giếng. Được thực hiện bởi: Đơn vị tư vấn: Công ty Tư vấn quốc tế Thái Bình
Dương (Nhật Bản), TEDI(Việt Nam) và Nhà thầu: Liên danh Obayashi – Sumitomo
Mitsui (Nhật Bản).
- Các hạng mục vật liệu phục vụ thi công:
Đặc trưng cọc ống thép: Đường kính 1200mm; chiều dày: 14mm; chiều dài:
28m;
Vật liệu làm cọc: SKY400 (Nhập khẩu từ Nhật Bản); Nơi gia công: Việt Nam;




15
Búa đóng cọc:
Búa rung
TOMEC 160KW (Nhật
Bản);
Thanh giằng: Bằng dầm
chữ
H: 350x350 và
400x400;
Vữa điền đầy các me nối
cọc ống thép: Xi măng +
Bentonite + Nước (Cấp
phối 1m
P
3
P vữa: Xi măng
pooclăng thường:150kg;
Bentonite: 65 kg; Nước:
927 lít).

Hình 1.9: Vòng vây thi công trụ cầu Thanh Trì [1]
- Các thiết bị phục vụ thi công:
Bảng 1.1: Bảng thống kê thiết bị sử dụng [8]
Hạng mục
Mô tả
Số lượng
Ghi chú
Đóng cọc ống thép
Cẩu
150t
1

Búa rung
TOMEC 160KW
1

Máy phát điện
450KVA
1
Cho búa rung
Sa làn công tác
2000DWT
1

Sa làn vật liệu
600DWT
1

Cẩu

30t
1

Máy hàn

2

Vữa mối nối



Máy nén khí
5kg/cm2
1
Làm sạch mối nối
Trộn vữa
Loại trống trộn
1

Bơm vữa
20l/phút
1

Lắp đặt thanh giằng
Cẩu
150t
1

Sa làn công tác
2000DWT

1

Sa làn vật liệu
600DWT
1

Máy hàn

2

Bơm sục
6 giây, 8giây H=15~20m
2





16
- Trỡnh t thi cụng vũng võy ng thộp ỏp dng cho cu Thanh Trỡ:
EL = -0.5
EL = +6.0
EL = +1.0
Bớc 4
Lắp đặt tầng khung chống
2
EL = +6.0 EL = +6.0
EL = +6.0
EL = +2.0
Ngoài

Trong
EL = -0.5
EL = +6.0
Bớc 5
Bơm nớc vào
EL = +6.0
EL = +2.0
EL = -12.0
EL = +6.0
Bớc 6
Đào dới nớc
EL = +6.0
EL = +2.0
Bê tông bịt đáy
Bớc 7
Đổ bê tông bịt đáy
EL = +6.0
EL = +2.0
EL = -9.0
Bớc 8
Hút cạn nớc
Bê tông bịt đáy
EL = +6.0
EL = +2.0
EL = -12.0
Bớc 9
Đắp đất
Bê tông bịt đáy
EL = +6.0
EL = +2.0

EL = -12.0
EL = -12.0
EL = -9.0
EL = -9.0
Bớc 10
Bơm nớc đến +1.0m
Bê tông bịt đáy
EL = +6.0
EL = +2.0
EL = -12.0
EL = -9.0
EL = +1.0
Bớc 11
Dỡ tầng khung
chống 2
Bê tông bịt đáy
EL = +6.0
EL = -12.0
EL = -9.0
EL = +1.0
Bớc 12
Bơm nớc đến +5.5m
Bê tông bịt đáy
EL = +6.0
EL = -12.0
EL = -9.0
EL = +5.5
Bớc 13
Dỡ tầng khung chống 1
Bê tông bịt đáy

EL = +6.0
EL = -12.0
EL = -9.0
EL = +5.5
Bớc1
Hút nớc lần 1
EL = +6.5
EL = +6.0
EL = +5.5
EL = -0.5
Bớc 2
Lắp đặt tầng khung chống
1
EL = -0.5
EL = +6.0
EL = +5.5
Bớc 3
Hút nớc lần 2
EL = -0.5
EL = +6.0
EL = +1.0

Hỡnh 1.10: Trỡnh t thi cụng vũng võy ng thộp (Cu Thanh Trỡ) [8]




17
7; Cầu Nhật Tân; Hà Nội: [18]; [1]; [30]; [28]
Cầu Nhật Tân là cầu dây văng bắc qua sông Hồng với chiều dài nhịp chính là

300m gồm 6 nhịp liên tục và 5 trụ tháp hình thoi P12, P13, P14, P15, P16. Cầu Nhật
Tân bắt đầu tại phường Phú Thương, quận Tây Hồ đến nút giao với Quốc lộ 3 tại
km7+100 thuộc xã Vĩnh Ngọc, huyện Đông Anh, mục đích rút ngắn đường từ sây
bay Nội Bài về trung tâm thành phố Hà Nội.
Thiết kế và kiểm soát triển khai dự án do liên doanhgồm Công ty Chodai và
Công ty tư vấn công trình Nippon thực hiện. Gói thi công 1 bao gồm thi công cầu
chính được liên doanh gồm Tổng công ty IHI và Công ty xây dựng Sumitomo
Mitsui thực hiện, được cấp vốn là vốn vay ODA đặc biệt do chính phủ Nhật Bản
cấp. Công tác thi công bắt đầu từ tháng 10/2009, dự kiến thông xe vào đầu năm
2014.
Hệ móng của 05 trụ tháp của cầu đều được áp dụng công nghệ móng cọc ống
thép dạng giếng. Có thể mô tả sơ bộ về nguyên lý của móng cọc ống thép dạng
giếng được áp dụng cho cầu Nhật Tân như sau:
- Móng cọc ống thép dạng giếng bao gồm các cọc ống thép bên ngoài, các
cọc làm tường ngăn, và các cọc đơn bên trong. Các cọc ống thép được hạ
xuống cao độ thiết kế.
- Vòng ống thép ở phía ngoài được sử dụng như cọc xử lý nền, có liên kết với
bệ trụ bằng các kết cấu thép hàn vào cọc và phần trên của cọc sẽ được sử
dụng như các khung vây trong suốt quá trình thi công.
- Các cọc làm tường ngăn bên trong được dùng để nâng đỡ bệ móng và cùng
với cọc tường ngăn bên ngoài chống đỡ áp lực kết cấu bên trên và áp lực
của đất tạo nên độ cứng của toàn hệ giếng móng, ngoài ra còn làm giảm
ứng suất sinh ra ở các phần liên kết của cọc ống thép phía ngoài với bệ trụ.
Đồng thời cũng làm vách ngăn để thi công bê tông bịt đáy trong quá trình
thi công trụ.
- Các cọc đơn được đóng ở bên trong giếng móng, cọc có tác dụng giảm ứng
suất sinh ra ở phần liên kết của cọc ống thép phía ngoài với bệ trụ, đồng
thời làm tăng sức chịu tải thẳng đứng của toàn hệ móng cọc.
Để đảm bảo đầy đủ khả năng chịu tải đầu cọc, chiều dài cọc được cắm dưới
tầng chịu lực gấp năm lần đường kính của cọc ống thép (5D). Hình dạng của nền