BÀI GIẢNG THI CÔNG NHÀ CAO TẦNG PHẦN 2 THI CÔNG MÓNG TẦNG HẦM

4/15/2013
1
1
HUTECH
TRƢỜNG ĐI HC K THUT CÔNG NGH TP. HCM
KHOA XÂY DNG
Chƣơng 3
THI CÔNG MÓNG, TẦNG HẦM
GV. LƢƠNG TOÀN HiP
2
HUTECH
Chƣơng 3: Thi công móng, tầng hầm
3.1. Lựa chọn móng
3.2. Móng cọc chế tạo sẵn
3.3. Móng cọc khoan nhồi
3.4. Kết cấu chắn đất tại các hố móng sâu
3.5. Ứng dụng neo trong móng sâu
3.6. Công nghệ thi công Top-down.
4/15/2013
2
3
HUTECH
3.1. Lựa chọn móng
Sự phát triển của kỹ thuật làm cọc đã sản sinh không
ngừng các kiểu cọc mới, điều đó đã mở ra cho việc thiết
kế móng cọc nhà cao tầng một địa bàn rộng rãi, khiến
cho người thiết kế có thể lựa chọn được những loại cọc
có tính năng kỹ thuật tốt hơn, lợi ích kinh tế cao ơn.
4
HUTECH
a) Nguyên tắc lựa chọn cọc

 Điệu kiện địa chất
Đây thường là nhân tố phải xem xét đầu tiên, cũng là vấn
đề tương đối phức tạp. Nguyên tắc chung có 2 điều:
- Thứ nhất: Loại cọc được lựa chọn phải kinh tế, hữu hiệu
nhất trong điều kiện địa chất cụ thể, phù hợp với yêu cầu
của kết cấu bên trên (chịu lực và lún), tức là tính tiên tiến;
- Thứ hai: Loại cọc được lựa chọn có thể thi công được
trong điều kiện địa chất và môi trường ấy, tức là tính khả thi.
4/15/2013
3
5
HUTECH
Để bảo đảm cho nhà cao tầng không bị lún quá lớn. Khi
đó, loại cọc để lựa chọn tương đối nhiều, khi lựa chọn loai
cọc phải chú ý mấy vấn đề sau đây:
 Khi cọc phải xuyên qua tầng đất cát có độ dày khá lớn,
phải phán đoán được khả năng xuyên vào của cọc đóng
hoặc hiệu quả giữ thành khi làm lỗ sâu, phải xem xét đến
năng lực thi công cọc khoan nhồi;
 Nếu tầng chịu lực tốt có đủ độ dầy mà lại ở không sâu
quá (tầng cát chặt vừa hoặc đất sét dẻo rắn) thì có thể xem
xét dùng cọc ngắn hoặc cọc mở rộng đáy.
6
HUTECH
 Đặc điểm kết cấu
Hình thức kết cấu, bước cột ở tầng trệt (gian rộng), mối
quan hệ tầng cao thấp, cùng với độ cứng và tải trọng của
nhà cao tầng đều phải được xem xét rất kỹ khi lựa chọn loại
cọc.
 Kỹ thuật thi công và điều kiện môi trường

Bất kỳ một loại cọc nào cũng bắt buộc phải dùng đến
thiết bị thi công cơ giới chuyên dụng và một quá trình công
nghệ thi công nhất định mới có thể thực hiện được.
4/15/2013
4
7
HUTECH
Do đó, trong những điều kiện địa chất và điều kiện môi
trường đã xác định, loại cọc được lựa chọn cần xem xét đã
tận dụng năng lực thiết bị và kỹ thuật hiện có để đạt các
mục tiêu về đường kính và độ sâu hay không, mặt khác
điều kiện môi trường của hiện trường có cho phép công
nghệ thi công ấy được tiến hành thuận lợi hay không,
những vấn đề này đều phải được tính toán cho kỹ, nếu
không thì loại cọc được lựa chọn sẽ không thể biến thành
hiện thực được và cũng không hợp lý.
8
HUTECH
 Hiệu quả kinh tế kỹ thuật
Lựa chọn cuối cùng về loại cọc còn phải phân tích luận
chứng về kinh tế kỹ thuật toàn diện đối với phương án thiêt
kế.
Nếu chỉ nhìn về khả năng chịu lực của cọc hoặc giá
thành của một cây cọc mà bỏ qua lợi ích kinh tế tổng hợp
của cả công trình, hoặc chỉ xét đến tiến độ thi công mà bỏ
qua ảnh hưởng môi trường và hiệu ích xã hội thì cũng đều
không thể chọn ra được loại cọc thực sự hợp lý.
4/15/2013
5
9

HUTECH
3.2. Móng cọc chế tạo sẵn
10
HUTECH
Phƣơng án cọc đúc sẵn đã nghiên cứu rất chi tiết trong
môn học Kỹ thuật thi công.
4/15/2013
6
11
HUTECH
11
HUTECH
3.3. Móng cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi là một trong những giải pháp móng
đƣợc áp dụng rộng rãi trong xây dựng nhà cao tầng
ở trên thế giới và ở Việt Nam. Chúng thƣờng đƣợc
thiết kế để mang tải lớn nên chất lƣợng của cọc luôn
luôn là vấn đề đƣợc quan tâm nhất. Khâu quan trọng
nhất để quyết định chất lƣợng của cọc là khâu thi
công, nó bao gồm cả kỹ thuật, thiết bị, năng lực của
đơn vị thi công, sự nghiêm túc thực hiên qui trình
công nghệ chặt chẽ, kinh nghiệm xử lý khi gặp các
trƣờng hợp cụ thể.
12
HUTECH
12
HUTECH
- Cọc khoan nhồi là cọc mà lỗ cọc được thi công bằng phương
pháp khoan khác nhau: khoan gầu, khoan rửa ngược
- Cọc khoan nhồi mở rộng đáy: là cọc khoan nhồi có đường

kính đáy cọc được mở rộng lớn hơn đường kính thân cọc. Sức
mang tải của cọc này sẽ tăng lên chừng 5- 10% do tăng sức
mang tải dưới mũi
4/15/2013
7
13
HUTECH
13
HUTECH
14
HUTECH
14
HUTECH
4/15/2013
8
15
HUTECH
15
HUTECH
1. Thiết bị máy khoan cọc nhồi
a) Máy khoan xoắn ruột gà.
 Dùng để khoan sâu đến hàng trăm mét với đường kính
lỗ khoan đến 2m xuống đất và đá cứng.
 Khi khoan dùng xi – lanh điều chỉnh và ấn định hướng
đường tâm lỗ khoan, cho mũi khoan ruột gà quay tời thả
cáp hạ mũi khoan xuống dần. Tới độ sâu cần thiết thì
cuộn cáp nâng dần ruột gà lên.
16
HUTECH
16

HUTECH
4/15/2013
9
17
HUTECH
17
HUTECH
b) Máy khoan kiểu thùng đào.
 Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan thùng đào.
 Tạo lỗ cọc bằng thiết bị đào gầu tròn.
 Loại này mũi khoan hay còn được gọi là đầu cắt được
truyền động từ bộ dẫn động cơ khí hay động cơ thủy lực.
 Đầu cắt sẽ quay tròn 360 độ liên tục nên tốc độ quay
nhanh. Quay liên tục nên răng cắt đỡ mòn.
 Máy có cơ cấu cũng giống như máy khoan ruột gà,
riêng mũi khoan ở dạng ống xoay, chân ống có răng và
rãnh cắt.
18
HUTECH
18
HUTECH
4/15/2013
10
19
HUTECH
19
HUTECH
20
HUTECH
20

HUTECH
4/15/2013
11
21
HUTECH
21
HUTECH
c) Phƣơng pháp thi công cọc khoan nhồi
Trên thế giới có rất nhiều công nghệ và các loại thiết bị
thi công cọc khoan nhồi khác nhau. Ở Việt nam hiện nay
chủ yếu là sử dụng 3 phương pháp khoan cọc nhồi với các
loại thiết bị và quy trình khoan khác nhau như sau:
 Phƣơng pháp khoan dùng ống vách.
 Phƣơng pháp khoan thổi rửa. (còn gọi là phương
pháp khoan phản tuần hoàn).
 Phƣơng pháp khoan gầu trong dung dịch bentonite.
22
HUTECH
22
HUTECH
 Phƣơng pháp khoan dùng ống vách
Xuất hiện từ trập niên 60~70 của thế kỷ này ống vách
được hạ xuống và nâng lên bằng cách vừa xoay vừa
rung. Trong phương pháp này không cần dùng đến dung
dịch bentonite để giữ vách hố khoan. Đất trong lòng ống
vách được lấy ra bằng gầu ngoạm.
Việc đặt cốt thép và đổ bê tông được tiến hành hình
thường.
4/15/2013
12

23
HUTECH
23
HUTECH
24
HUTECH
24
HUTECH
- Ƣu điểm: không cần đến dung dịch benlonitc, công
trường sạch, chất lượng cọc đảm bảo.
- Nhƣợc điểm: khó làm được cọc đến 30m, máy cồng
kềnh, khi làm việc gây chấn động rung lớn, khó sử dụng
cho việc xây chen trong thành phố.
4/15/2013
13
25
HUTECH
25
HUTECH
 Phƣơng pháp khoan thổi rửa (hay phản tuần hoàn)
Xuất hiện đã lâu và hiện nay vẫn được sử dụng
rộng rãi ở Trung Quốc. Tại Việt Nam một số đơn vị xây
dựng liên doanh với Trung Quốc vẫn sử dụng trong công
nghệ khoan này. Máy đào sử dụng guồng xoắn để phá
đất dung dịch bentonite được bơm xuống để giữ vách hố
đào. Mùn khoan và dung dịch được máy bơm và máy nén
khí đẩy từ đáy hố khoan lên đưa vào bể lắng. Lọc tách
dung dịch bentonite cho quay lại và mùn khoan ướt được
bơm vào xe và vận chuyển ra khỏi công trường.
26

HUTECH
26
HUTECH
- Ƣu điểm: giá thiết bị rẻ thi công đơn giản, giá thành hạ.
- Nhƣợc điểm: Khoan chậm chất lượng và độ tin cậy
chưa cao.
4/15/2013
14
27
HUTECH
27
HUTECH
 Phƣơng pháp khoan gầu
Trong công nghệ khoan này gầu khoan thường ở
dạng thùng xoay cắt đất và đưa ra ngoài, cần gầu khoan
có dạng ăng ten thường là 3 đoạn truyền được chuyển
động xoay từ máy dài xuống gầu đào nhờ hệ thống rãnh.
28
HUTECH
28
HUTECH
 Vách hố khoan được giữ ổn định bằng dung địch betonite.
Quá trình tạo lỗ được thực hiện trong dung dịch sét
bentonite.
4/15/2013
15
29
HUTECH
29
HUTECH

 Dung dịch sét bentonite được thu hồi lọc và tái sử dụng
vừa đảm bảo vệ sinh và giảm khối lượng chuyên chở.
30
HUTECH
30
HUTECH
 Việc đặt cốt thép được tiến hành trong dung dịch
bentonite.
4/15/2013
16
31
HUTECH
31
HUTECH
32
HUTECH
32
HUTECH
4/15/2013
17
33
HUTECH
33
HUTECH
34
HUTECH
34
HUTECH
4/15/2013
18

35
HUTECH
35
HUTECH
 Việc đổ bê tông được tiến hành trong dung dịch
bentonite.
36
HUTECH
36
HUTECH
4/15/2013
19
37
HUTECH
37
HUTECH
38
HUTECH
38
HUTECH
- Ƣu điểm: thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng
thuận tiện rõ ràng, bảo đảm vệ sinh môi trường. Ít ảnh
hưởng đến công trình xung quanh.
- Nhƣợc điểm: thiết bị chuyên dụng, giá đắt, giá thành
cọc cao, quy trình công nghệ phải tuân thủ chặt chẽ, đòi
hỏi cán bộ kỹ thuật và công nhân phải lành nghề và có ý
thức công nghiệp và kỷ luật cao.
Do phƣơng pháp này khoan nhanh hơn và chất lƣợng
đảm bảo hơn nên ở Việt Nam hiện nay chủ yếu sử
dụng phƣơng pháp khoan này.

4/15/2013
20
39
HUTECH
39
HUTECH
3.4 Kết cấu chắn đất tại hố móng sâu
Tường vây có chức năng giữ ổn định và chống thấm các hố
đào, làm móng hoặc tường bao cho các kết cấu.
40
HUTECH
40
HUTECH
4/15/2013
21
41
HUTECH
41
HUTECH
Tường vây có thể là tường bê tông
hoặc tường bê tông cốt thép, được thi
công từ cao trình mặt đất. Chúng
được xem có khả năng chống biến
dạng rất tốt và hầu như không thấm
nước. Tường vây được đào thành
từng phần bằng cẩu bánh xích sử
dụng gàu ngoạm hoặc guồng xoắn
thích hợp, sử dụng dung dịch giữ
thành để ổn định hố đào.
42

HUTECH
42
HUTECH
Các tấm tường vây được đào theo định hướng của tường
dẫn được thi công trước, cho phép dao động mực dung dịch
giữ thành và chịu tải trọng tạm từ cốt thép hoặc các cấu kiện
gioăng chống thấm. Khi đạt đến độ sâu cuối cùng, các thanh
chặn tạm thời hoặc vĩnh cửu được lắp hạ vào rãnh đào,
dung dịch ổn định rãnh đào được sàng cát và tiến hành thi
công lồng thép. Sau đó tiến hành đổ bê tông.
4/15/2013
22
43
HUTECH
43
HUTECH
44
HUTECH
44
HUTECH
4/15/2013
23
45
HUTECH
45
HUTECH
 Cọc barrette mới đƣợc du nhập vào nƣớc ta và
công nghệ này còn khá mới mẻ, hiện tại chƣa có
nhiều công ty xây dựng áp dụng đƣợc công nghệ
này. Thực chất là một loại cọc nhồi bê tông, nhƣng

khác cọc khoan nhồi về hình dạng tiết diện, và
phƣơng pháp tạo lỗ: tạo lỗ bằng máy đào để đào đất
hoặc các phƣơng pháp khác chứ không chỉ dùng
phƣơng pháp khoan bằng máy khoan. Tiết diện cọc
nhồi là hình tròn còn barrette là chữ nhật, chữ thập,
chữ I, chữ H…và đƣợc tạo lỗ bằng gầu ngoạm.
46
HUTECH
46
HUTECH
 Cọc barrette có sức chịu tải lớn hơn nhiều so với
cọc nhồi (có thể lên hơn 1000T) nên dùng cho những
công trình có tải trọng dƣới móng rất lớn.
 Móng barrette thƣờng sử dụng khi kết hợp làm
tƣờng vây và thƣờng dùng cho loại nhà có 2 tầng
hầm trở lên tuy nhiên giá thành thi công loại móng
này thƣờng đắt hơn nhiều (do công nghệ thi công) so
với dùng cọc khoan nhồi.
4/15/2013
24
47
HUTECH
47
HUTECH
Đầu năm 2011, BSV đã ký kết hợp đồng thi công Cọc
và Tƣờng vây của dự án Vincom – Khu A
48
HUTECH
48
HUTECH

D ÁN VINCOM - TP. HỒ CHÍ MINH
4/15/2013
25
49
HUTECH
49
HUTECH
D ÁN VINCOM - TP. HỒ CHÍ MINH
50
HUTECH
50
HUTECH
 Hệ cọc vay