Bải giảng hướng dẫn thi công cầu

Biên soạn:
TS. Nguyễn Quốc Hùng

H
H
Ư
Ư
Ớ
Ớ
N
N
G
G


D
D
Ẫ
Ẫ
N
N


T
T
H
H
I
I

Ế
Ế
T
T


K
K
Ế
Ế




T
T
H
H
I
I


C
C
Ô
Ô
N
N
G
G

C
C
Ầ
Ầ
U
U

HƯỜNG DẪN THIẾT KẾ
THI CÔNG CẦU
Ấn bản 2014
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 0
MỤC LỤC
HƯỚNG DẪN
BI 1. THI CÔNG MÓNG
1.1. Xây dựng mng cc ch sn
1.1.1. Ch to cc
1.1.2. Vn chuyn cc
1.1.3. Đng cc
1.1.4. Thit k, thi công vòng vây, bê tông bịt đáy
1.1.5. Bê tông bịt đáy
1.1.6. Thi công hố mng
1.1.7. X l đu cc v lm b
1.2. Xây dựng mng cc khoan nhi
1.2.1. Các phương pháp to lỗ v thit bị khoan to lỗ
1.2.2. V sinh lỗ khoan
1.2.3. Gia công v lp đt lng cốt thép

1.2.4. Đ bê tông cc
1.2.5. Kim tra cht lưng cc
1.2.6. Thit k, thi công vòng vây, bê tông bịt đáy
BI 2. THI CÔNG MỐ, TRỤ
2.1. Ván khuôn mố trụ
2.1.1. Cu ti ván khuôn
2.1.2. Tính toán ván khuôn
2.2. Cốt thép mố trụ
2.2.1. Thống kê cốt thép
2.2.2. Gia công v lp đt cốt thép
2.3. Bê tông mố trụ
2.3.1. Ch to bê tông
2.3.2. Cung ứng bê tông
2.3.3. Kỹ thut đ v đm bê tông
BI 3. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP BTCT
3.1. Đổ tại chỗ trên đà giáo cố định
3.1.1. Thit k đ giáo, trụ tm
3.1.2. Xây dựng đ giáo, trụ tm
3.1.3. Trình tự công ngh v cung ứng bê tông
3.1.4. Thit k tháo h đ giáo, ván khuôn .
3.1.5. Thit k căng kéo b cốt thép dự ứng lực
3.2. Đúc hẫng kt cấu nhịp
3.2.1. Thit k đ giáo mở rộng trụ
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 1
3.2.2. Tính liên kt khối Ko với đỉnh trụ
3.2.3. Trình tự thi công khối Ko
3.2.4. Lựa chn xe đúc
3.2.5. Kỹ thut đúc hẫng (cốt thép, ván khuôn, cung ứng bê tông )
3.2.6. Kỹ thut hp long ( chống, giằng)

3.3. Cẩu lắp kt cấu nhịp bằng cần cẩu tay với
3.3.1. Lựa chn cn cẩu
3.3.2. Thit k vị trí đứng v thao tác cẩu lp ( cu đơn, đu cẩu)
3.4. Lắp kt cấu nhịp bằng xe chở dầm trên cầu tạm
3.4.1. Thit k cu tm, trụ tm, xe chở dm
3.4.2. Tính toán lực kéo, chn thit bị kéo
3.4.3. Thit k sng ngang dm vo vị trí
3.5. Lắp kt cấu nhịp bằng giá lao cầu
3.5.1. Lựa chn giá lao cu
3.5.2. Kim toán năng lực giá lao cu
3.5.3. Trình tự công ngh lp dm bằng giá lao cu
BI 4. THI CÔNG KẾT CẤU NHỊP THÉP
4.1. Lắp nhịp thép trên trụ tạm
4.1.1. Thit k trụ tm
4.1.2. Trình tự lp ráp kt cu nhịp thép
4.2. Lao kéo dc nhịp thép trên trụ tạm
4.2.1. Thit k trụ tm, đường trưt, con lăn
4.2.2. Tính toán lực kéo
4.3. Lao kéo dc nhịp thép c mũi dẫn
4.3.1. Thit k mũi dẫn
BI 5. TỔ CHỨC THI CÔNG
5.1. Thit k mặt bằng công trường
5.1.1. Bố trí mt bằng công trường
5.1.2. Tính din tích kho bãi, lán tri
5.2. Lp tin độ thi công cu
5.3. Xác định khối lưng vt tư, nhân công, thit bị
TÀI LIỆU THAM KHẢO


Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng

Trang 2

HƯỚNG DẪN
MÔ TẢ MÔN HỌC
Môn hc ny vn dụng những kin về kỹ thut thi công cu v t chức thi công
cu đ thực hnh thit k đ án thi công một cu cụ th. Môn hc yêu cu người
kỹ sư bit thực hnh công tác thi công cu.
Người hc phải lm đ án theo các nội dung hướng dẫn trong ti liu ny.
NỘI DUNG MÔN HỌC
Bài 1 : Thi công móng : Yêu cu người hc bit thit k kỹ thut thi công mng
cc đng hoc mng cc khoan nhi trong điều kin c nước hoc không c nước.
Bài 2 : Thi công mố trụ: Yêu cu người hc bit thit k ván khuôn, thit k gia
công lp đt cốt thép v t chức thi công bê tông mố trụ cu .
Bài 3 : Thi công kt cu nhịp BTCT: Yêu cu người hc bit chn lựa phương
pháp thi công cho nhịp giản đơn, nhịp liên tục, bit chn cn cẩu, giá lao cu đ
lp dm hay bit thit k cu tm đ lp dm.
Bài 4: Thi công kt cu nhịp thép: Yêu cu người hc bit thit k, tính toán khi
thi công lp ti chỗ, lao kéo dc nhịp thép.
Bài 5 : Thit k t chức thi công : Yêu cu người hc bit thit k mt bằng
công trường, bit lp k hoch cung ứng vt tư, thit bị, nhân công cho thi công .
KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ
Các kin thức về thi công cu như thi công mố trụ cu, thi công nhịp BTCT, thi
công nhịp thép v t chức thi công cu .
YÊU CẦU MÔN HỌC
Người hc phải lm Đ án môn hc nộp cho giáo viên.
CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC
Đ hc tốt môn ny, người hc cn ôn tp các bi đã hc trong môn Thi công
cu v tìm thêm các thông tin liên quan đn bi hc.
Người hc phải xây dựng dn bi, thực hin từng phn v thông qua giáo viên
hướng dẫn trước khi thực hin phn tip theo.

PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC
Môn hc đưc đánh giá gm:
 Đim Bảo v đ án: 100%. Hình thức sinh viên trình by, giáo viên đt câu
hỏi, sinh viên bảo v quan đim đã thực hin của mình.






Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 3
BI 1. THI CÔNG MÓNG
1.1. Xây dựng mng cc ch sn
1.1.1. Ch tạo cc
1.1.1.1. Bi đúc cc
Thit k bãi đúc cc phải đảm bảo bằng phẳng, cứng chc đ không ảnh hưởng
tới hình dng v kích thước cc. Thông thường sau khi lu lèn cht bề mt bãi đúc
đưc kin to một lớp bê tông đá 1x2 dy 3-5cm. C th kin to mt bãi đúc cc
bằng các viên block bê tông v sau ny c th s dụng chúng đ ốp mái ta luy
đường đu cu.
Chiều di bãi đúc cc phải lớn hơn chiều di đon cc 2m đ c đường di chuyn
khi thi công đúc cc. Chiều rộng bãi đúc tính theo kích thước cc v số lưng cc
đưc đúc trên bãi.
Khi đúc cc một tng, các cc sát nhau thì chiều rộng bãi đúc l :
B = k . N . t .b (m);
Trong đ : k – h số k đn đường đi li v các khoảng trống khác, k=1,05
N – năng sut đúc cc (số cc đúc trong 1 ngy của bãi)
t – thời gian đ đúc v bảo dưỡng bê tông cc đt cường độ cn
thit;

b – chiều rộng của cc
Khi đúc cc chng lên nhau thnh nhiều tng, với điều kin cường độ bê tông tng
dưới đt ít nht 25% cường độ thit k mới đúc tng trên, thì chiều rộng bãi đúc l
);(
]).1.[(

1
m
n
ttnN
bkB



Với k = 1,10
n – số tng cc
t
1
– thời gian cn thit đ bê tông cc đt 25% cường độ thit k;

Khi đúc theo phương pháp xen kẽ, nghĩa l lúc đu mỗi tng chỉ đúc ½ số cc, khi
bê tông đt 25% cường độ cn thit mới đúc tip vo các khe trống, thì công thức
trên bin thnh :
);(
]).12.[(

1
m
n
ttnN

bkB



1.1.1.2. Gia công lng cốt thép
Cốt thép cc nên dùng nguyên chiều di cây thép
(11,7m), do đ không nên thit k hay ch to đốt cc
dài quá 11,8m.
Cốt đai (d=6-8mm) uốn bằng cách cho máy qun thép
đai quanh một khung hình vuông thnh một lò xo di. Khi
lp đt cốt thép đai kéo dãn các bước theo thit k v
buộc vo cốt thép dc.
Đ dễ thi công dùng các giá đỡ v các thanh thép lm
đòn gánh đỡ lng cốt thép cc ngang tm tay của người
th, sau khi buộc xong rút đòn đỡ đ h lng cốt thép xuống.
H.1-1. Giá lắp cốt thép cọc
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 4
1.1.1.3. Lắp đặt ván khuôn
Ván khuôn cc lm bằng thép, l những tm di 3m bằng tole 3-5mm và các
sườn, nẹp bằng thép gc hay thép bản. C th dùng các st hộp ghép li lm ván
khuôn cc, khi đ mỗi đon ván khuôn c chiều di tới 6m, theo chiều di của st
hộp. Trong quá trình đúc c th chừa các khe hở giữa các cc bằng đúng chiều
rộng cc đ ly bề mt các cc đã đúc lm khuôn đúc các cc tip theo. Muốn vy
bê tông các cc đúc trước tối thiu phải đt 25% cường độ mới dùng lm khuôn
đúc cc sau.
Trên mt sân bãi đúc cc cn trải ni lông đ chống dính cho cc. Bề mt ván
khuôn hay bề mt cnh cc đúc trước phải quét cht chống dính cho cc đúc sau.
Đt các đon thép fi 6 dưới mt sân, ngang
thân cc đ hn giữ chân tm ván khuôn cc.

Trên đu ván khuôn dùng các đon thép fi 12 hn
giằng ngang ming ván khuôn đ giữ chúng
không bung ra, khoảng cách các thanh giằng
ngang khoảng 1,5-2m. Đ nhanh chng khống
ch khoảng cách giữa 2 tm ván khuôn dùng
khúc cây ngn, c chiều di bằng chiều rộng của
cc đt trong hai tm ván khuôn đ ép chúng vo
khi hn chm giằng ngang. Các thanh fi 12 giằng ngang còn c tác dụng đ treo
lng cốt thép cc, không cho sát xuống đáy hoc chm vo ván khuôn thnh bên.
Cn kim tra, nghim thu cốt thép, ván khuôn cc trước khi đ bê tông. Yêu cu
về cht lưng ván khuôn cc :
▪ Kim tra độ thẳng của ván khuôn cc bằng cách chăng dây chỉ đ
chỉnh các thanh giằng ngang v mối hn chân ván khuôn .
▪ Không c khe hở dưới chân ván khuôn, khc phục bằng cách lót nilon
bên trong hay trám đt sét hoc vữa xi măng.
▪ Ván khuôn đu cc phải tht vuông gc với ván khuôn thnh bên v
hn thép giằng vo ván khuôn thnh bên. Nu ván khuôn đu cc
nghiêng lch dẫn tới bê tông đu cc không bằng phẳng khi đng sẽ vỡ
đu cc.
▪ Ván khuôn mũi cc phải đúng với tim cc, nu lch mũi khi đng cc sẽ
không đi đúng hướng (đng cc thẳng thnh cc xiên).
1.1.1.4. Đổ bê tông cc
Bê tông cc c th trộn bằng máy thùng quay ti công trường hay bê tông trộn
sẵn từ trm trộn, vn chuyn tới bằng xe mix.
Nu bê tông trộn ti công trường c th di chuyn máy trộn dc theo chiều di
cc đ đ trực tip vo ván khuôn cc. Nên c tm tole hứng dưới máy v c bn
co đ gt bê tông vo ván khuôn. Nu dùng máy trộn chy bằng moter đin phải
chú  tới vic kéo căng dây đin. Nu dây đin bị kéo quá căng mối nối hay vỏ
nhựa dây đin bị dãn sẽ chm vo máy v đin sẽ git cht công nhân.
Nu bê tông cung cp bằng xe mix thì xe chy dc theo ván khuôn cc đ xả bê

tông qua máng dẫn. Nu đ bê tông bằng xe mix thì nên ghép ván khuôn của
nhiều cc đ đ bê tông cùng một lúc.
Khi đ bê tông cc nht thit phải c máy đm dùi. Nên c 2 đm dùi đ tăng
tốc độ v đảm bảo cht lưng bê tông cc. Nu không đm kỹ, (nht l khu vực
đu cc c nhiều lưới cốt thép) bê tông bị xốp khi đng sẽ vỡ hoc gãy cc.
Đ bê tông cc c th tin hnh từ đu ny tới đu kia hoc đ từ giữa ra hai
đu đ tăng tốc độ.
Ván khuôn
Mối hàn
Thép 6
Thép 12
H. 1-2 Liên kết ván khuôn cọc
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 5
Sau khi đ bê tông xong phải bảo dưỡng bê tông cc bằng cách phủ bao tải v
tưới nước. Vic tưới nước chỉ tin hnh sau khi đ bê
tông từ 6-8 giờ. Cn bảo dưỡng ít nht 5 ngy đối với
mùa mưa v 7-10 ngy đối với mùa khô.
1.1.2. Đng cc
1.1.2.1. Búa đng cc xung kích
Dùng búa xung kích đng cc cho năng sut cao bởi
tốc độ xuống nhanh, ít tốn nhiên liu nhưng thit bị
cng kềnh v hay gây ra vỡ đu cc.
Búa xung kích c loi cột dẫn v loi ống dẫn. Loi
cột dẫn gm quả búa l phn xi lanh chuyn động lên
xuống nhờ hai cột dẫn hai bên v khi rơi xuống sẽ chụp
vo piston to áp sut lớn đột ngột gây cháy du
Diesel, đảy quả búa lên. Loi cột dẫn c trng lưng
quả búa từ 800kg đn 1200kg, hin nay ít dùng.
Loi ống dẫn thì quả búa l phn piston còn ống dẫn

l xi lanh kiêm bu du. Khi quả búa đưc kéo lên ht
tm rơi xuống sẽ nén du trong bung xi lanh to áp
sut lớn đột ngột, du bốc cháy to áp sut đảy quả
búa lên. Búa Diesel ống dẫn hot động hiu quả hơn v c th quả búa c trng
lớn, đn rt lớn từ 2500kg, 3500kg, 4500kg đn 6000kg. Tên búa đưc gi theo
trng lưng quả búa (thí dụ Dong feng DJ25; Mitsubishi M35; Kobe K45…).
Khi chn búa phải đảm bảo hai điều kin : búa phải c đủ năng lưng xung kích
đ thng lực cản của đt đối với cc ở thời đim cuối cùng v năng lưng xung kích
của búa không đưc quá lớn đ khỏi lm vỡ cc.
▪ Theo điều kin thứ nht thì :
].[25.
đ
PHQE 
(8-4)
Trong đ : E – Năng lưng xung kích của búa (kg.m)
Q – Trng lưng phn động của búa (kg)
H – Chiều cao rơi của quả búa ( 2,8-3,0m)
[P
đ
] – Sức chịu tải lớn nht của cc theo đt nền (tn)
▪ Theo điều kin thứ hai (điều kin kin thích dụng của búa):

][k
E
qQ
k 


(8-5)
Trong đ: Q – Trng lưng phn động của búa (kg)

q – Trng lưng cc, k cả cc dẫn (nu c) (kg)
E – Nănh lưng xung kích của búa (kg.m)
[k] – H số thích dụng cho phép của búa:
búa rơi tự do = 3; búa Diesel = 5;





H. 1-3 Búa Diesel ống dẫn
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 6
1.1.2.2. Dàn giá búa
Khi đng cc bằng búa
xung kích cn c giá dẫn
hướng cho cc v giữ búa
trong quá trình cc đi xuống,
gi l dn giá búa.
Dn giá búa c nhiều loi:
loi lp dựng ti ch (giá
Solex); giá búa di chuyn
trên ray v giá búa tự hnh
bằng xe bánh xích.
Khi chn giá búa cn đảm
bảo 3 điều kin sau :
▪ Đủ chiều cao đ dựng cc v nhc búa đt lên đu cc
▪ Đủ năng lực tời đ nhc cc v búa
▪ C khả năng nghiêng theo độ nghiêng thit k của cc.
S dụng dn giá búa mỗi khi di chuyn công trường rt cng kềnh, phải c
nhiều xe chuyên chở. Trong một vi trường hp đ cải tin c th dùng khung dẫn

hướng bằng thép hình v chỉ yêu cu c cn cẩu đ đt búa lên đu cc, trong quá
trình đng cc v bú sẽ đưc dẫn hướng bằng thanh thép hình, gi l khung định vị
đng cc.
1.1.2.3. Khung định vị đng cc
Khung định vị gm các cc bằng thép hình H hay I
350-: -I 450 do cn cẩu nhc lên v thả phng
xuống cm vo đt. Xung quanh c hn các dm
dc, ngang bằng các thanh thép hình, c th c 1-:-
2 tng tuỳ theo chiều cao.
Dùng khung định vị đng cc khi di chuyn đơn
giản hơn vì chỉ cn xe chở quả búa chở thêm cả các
thanh thép hình v cn cẩu chy theo l đủ.
Vic lp đt khung định vị cũng đơn giản hơn lp
dựng giá búa rt nhiều.
1.1.2.4. Cc dẫn (cc mi)
Trường hp đng cc trước khi đo hố mng, đu
cc nằm sâu dưới mt đt, cn c một đon cc dẫn
chụp lên đu cc đ đng cho đu cc ngp sâu vo
trong đt, gi l cc dẫn, cc mi hoc cc li.
Cc dẫn thường ch bằng thép hình chữ H c tăng
cường thêm hai bản thép, một đu c tm thép
phẳng đ đng búa, một đu c chụp đ chụp vo
đu cc. Chiều di cc dẫn thường 3-6m vì đu cc
sẽ không nằm quá sâu dưới mt đt.
Trong trướng hp không c cc dẫn ch sẵn c th dùng một đon cc BTCT v
một hộp thép nối đ đng n đu cc xuống khỏi mt đt. Cc dẫn sẽ đưc rút lên
đ thi công các cc tip theo.


H.1-5 Khung định vị đóng cọc

H.1-4 Các loại dàn giá búa
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 7
1.1.3. Kỹ thuật đng cc
Khi đng cc yêu cu đu tiên l dựng cc đúng vị trí v đúng độ nghiêng theo
thit k. Vị trí tim cc đưc đo đc v đng bằng cc gỗ, khi dựng cc thì nh cc
gỗ lên v đt mũi cc đúng lỗ của cc gỗ.
Độ thẳng đứng của cc đưc kim tra bằng dây di hoc thước c bt thuỷ.
Muốn xác định độ nghiêng cũa cc c th dùng máy kinh vị hay quả di v thước
thép như đã trình by trong mục 2.1.3 của bi 5.
1.1.3.1. Bố trí mặt bằng đng cc
Thit k mt bằng v trình tự đng cc rt quan trng vì n giúp cho đảm bảo 3
yêu cu khi đng cc l :
▪ Không chèn ép đt đ cc sau xuống đưc
bình thường;
▪ Cc đng trước không gây cản trở cho cc
đng sau;
▪ Di chuyn thit bị đng cc l ít nht.
Trình tự đng cc thường áp dụng theo sơ đ
chữ Z nu số hng ít m số cc trong một hng
nhiều, còn khi số cc trong hng v số hng
gn bằng nhau c th đng theo sơ đ hình
xoáy ốc (bãi cc).
1.1.3.2. Nối cc
Cc c chiều di lớn phải chia thnh nhiều đon đ c
th cẩu nhc do đ khi đng phải nối chúng li.
Mối nối cc c hai loi : mối nối cứng v mối nối mềm.
Mối nối cứng dng thứ nht l mối nối ướt, nghĩa l hn
nối cốt thép cc, ghép ván khuôn v đ bê tông. Mối nối
ny rt lâu chịu lực, chỉ dùng trong trường hp phải thêm

một đon rt ngn vo cc đã đng.
Mối nối cứng dng thứ hai c th dùng 4 tm thép hay 4
đon thép gc L hn vo các đai thép bản chôn sẵn ở đu
các đon cc. Mối nối dng ny dùng khi đng cc. Mối nối
cứng giúp tit din chịu momen uốn nhưng thi công phức
tp.
Mối nối mềm l dùng một hộp bằng thép bản, giữa c
vách ngăn, chụp lên đu đon cc dưới v xâu đu đon cc
tip theo vo phn na trên của hộp thép. Đ tăng cường
chịu lực các mép của hộp thép đưc hn với các bản thép
chờ chôn sẵn ở các đu cc (ở 4 mt của đu cc). Mối nối
mềm không c khả năng chịu momen do đ không đưc bố
trí trong phn chịu uốn của cc v phải ngp sâu trong đt
tối thiu 4m.
1.1.3.3. Xác định đ chối đng cc
Độ chối l độ lún xuống của cc sau một nhát búa. Độ
chối biu thị lực cản của đt đối với cc hay c nghĩa l biu
thị sức chịu tải của cc theo đt nền.
Vic xác định độ chối khi đng cc l ht sức cn thit vì
n cho bit chính xác sức chịu tải thực t của cc.
a)
b)
H. 1-6 Sơ đồ đóng cọc
a) Sơ đồ chữ Z
b) Sơ đồ xoáy ốc
H. 1-7 Nối cọc bằng
bản thép táp
H.1-8 Nối bằng hộp nối
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 8

Từ điều kin địa cht đã khoan khảo sát người thit k tính ra sức chịu tải của
cc v với một loi búa dự kin đ thi công người ta tính ra độ chối của cc khi
đng. Đ l độ chối thit k. Nu khi thi công đng cc đt đưc độ chối đ c
nghĩa l cc đt đưc sức chịu tải tính toán.
Khi thi công đng cc, ti thời đim mũi cc xuống đn cao độ thit k nu xác
định độ chối ( độ chối thi công) v so sánh với độ chối thit k c th cho phép
dừng đng cc.
Độ chối khi thi công căn cứ vo loi búa v sức chịu tải của cc c th xác định
theo công thức sau :
qQ
qkQ
Fn
m
P
P
HQFnm
e
gh
gh
tc




.
.
) (

(1-1)
Trong đ : n – H số , phụ thuộc loi cc v phương pháp đng,

▪ Cc BTCT n = 0,15
▪ Cc thép n = 0,2 -:- 0,5
F – din tích tit din cc, cm
2
;
Q – Trng lưng phn động của búa , kg ;
H – Chiều cao rơi của quả búa, m ;
m – H số phụ thuộc loi mng v số lưng cc (bảng 8-2);
k – H số hi phục sau va đp, k = 0,2
q – Trng lưng cc, chụp đu cc v cc dẫn (nu c), kg.
P
gh
- Sức chịu tải giới hn của cc theo thit k , Tn.
Khi đng gn ht chiều di cc, còn khoảng 1,5-2,0m thì đo độ chối, tin hnh
theo trình tự như sau:
▪ Đt búa lên đu cc, đm đu cc đy đủ, chuẩn bị sẵn sng.
▪ Đng 3 nhát búa đ phá vỡ liên kt giữa cc với đt
▪ Xác định mức du ban đu trên thân cc
▪ Đng một hi 30 nhát búa, đo độ lún của cc đưc e
1
(cm);
▪ Đng một hi 30 nhát búa, đo độ lún của cc đưc e
2
(cm);
▪ Đng một hi 30 nhát búa, đo độ lún của cc đưc e
3
(cm) ;
▪ Tính độ chối theo một nhát búa :
)(
90

321
cm
eee
e



So sánh độ chối đo đưc với độ chối thit
k. Nu độ chối đo đưc nhỏ hơn hay bằng độ
chối thit k l đt.
1.1.4. Thit k, thi công
vòng vây, bê tông bịt
đáy
Vòng vây bằng cc ván thép s dụng các
tm cc ván thép (cừ Larsen) cùng với khung
chống đ to thnh vòng vây ngăn nước, ngăn
đt.
H. 1-7 Vòng vây cọc ván thép
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 9
Cc ván thép l tm thép c dng chữ U hay hình
thang, hai mép cuộn li thnh gờ. Khi lp các tm cc
ván thép li với nhau các gờ ci khít vo nhau v
ngăn không cho nước qua.
Đ thi công vòng vây cc ván thép trước ht phải
đng cc thép hình v đt các thanh dm thép lm
thnh khung định vị. Các cc ván thép đưc lp bằng
cách thả từ trên xuống đ các gờ của chúng lng vo
nhau. Bên trong vòng vây cc ván thép c khung
bằng thép hình đ đỡ các cc ván thép v chịu áp lực

của nước.
Các cc ván thép đưc lp khép kín thnh vòng
vây, sau đ dùng búa rung đ nhn từng cc ván
xuống dn đn cao độ thit k. Khi lp cc ván nu khe hở cuối cùng không đủ cho
một tm cc ván thép c th nh lên một số cc xung quanh đ giãn rộng hay thu
hẹp chu vi vòng vây sao cho lp đủ một tm cc ván thép
Phải rung ln lưt mỗi cc một chút vì nu một cc xuống sâu quá búa sẽ vướng
vo các cc hai bên.
1.1.4.1. Tính toán vòng vây cc ván thép
Các lực tác dụng vo cc ván c th gm :
▪ Áp lực ngang chủ động của đt phía ngoi hố mng
▪ Áp lực ngang do tải trng thi công đt trên nền đt ming hố mng
▪ Áp lực bị động của đt dưới chân cc ván phía trong hố mng
▪ Áp lực thuỷ tĩnh của nước bên ngoi vòng vây
Sơ đ tính toán đối với tm cc ván l thanh congson một đu ngm, nu c
khung chống thì sơ đ l dm một đu ngm, một đu kê lên các gối l các khung
chống.
1.1.4.2. Trường hợp vòng vây ngăn giữ thành đất hố mng khô
 Áp lực chủ động của đt lên cc ván :

)/(
2
mTHkP
mađa


(1-2)
Trong đ :

đ


Dung trng của đt (T/m
3
)
k
a
– H số áp lực ngang chủ động
của đt
H
m
– Chiều sâu hố mng (m)
 Áp lực bị động dưới chân cc ván:
)/(
2
mTtkP
pđp


(1-3)
Trong đ : k
p
– H số áp lực ngang bị động của đt
t – Chiều sâu chôn chân cc ván (m)
1.1.4.3. Trường hợp vòng vây ngăn nước và hố mng nơi ngập
nước
* Áp lực chủ động của nước lên cc ván :
)/(.
2
mTHP
nnn



(1-4)
Trong đ :

n

trng lưng riêng của nước, 1 T/m
3

H
n
– Chiều sâu ngp nước của hố mng (m)
H.1-8 Búa rung hạ cọc ván
Hm

t
H.1-9 Áp lực đất lên cọc ván
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 10
* Áp lực chủ động của đt dưới chân cc ván:

)/(
2
mTtkP
ađna


(1-5)
Trong đ :


đn

Dung trng đảy ni của đt
(T/m
3
)

)/(
1
1
3
mT
o
đn






(1-6)

o

Trng lưng riêng khô của đt 2,7 T/m
3




H số độ rỗng của đt, bằng 0,4-:-1,0
k
p
– H số áp lực ngang bị động của đt
t – Chiều sâu chân cc ván (m)
* Điều kin đ chân cc ván không bị xi lở: chiều sâu ngp đt nhỏ nht của
cc ván :
)(

1
min
m
m
H
t
đn
n


(1-7)
Trong đ : m
1
– H số, với nền cát ly 0,5 ; với nền sỏi sn ly 0,7 ;
H
n
– Chiều sâu ngp nước (m) ;
1.1.4.4. Kiểm tra điều kiện chịu uốn của cc ván
Điều kin chịu uốn của cc ván đưc khống ch bằng độ võng của n.
▪ Momen trong cc ván khi không c khung chống đỡ :
).(

2
.
2
max
mT
Hp
M
m

(1-8)
▪ Độ võng của cc ván khi không c khung chống đỡ
)(
8
.
4
m
JE
Hp
f
m

(1-9)
Trong đ : p – Áp lực ngang chủ động của đt với giá trị
trung bình (T/m
2
)
H
m
– Chiều sâu hố mng (m)
E – modun đn hi của thép

J – momen quán tính của tit din cc ván
▪ Momen trong cc ván khi c 1 khung chống đỡ
).(.0298,0
2
max
mTLM 
(1-10)

▪ Độ võng của cc ván khi c 1 khung chống đỡ
)(
5.375
2
4
m
JE
LP
f
n

(1-11)
Trong đ : P
n
– Áp lực ngang của nước tác dụng vo cc ván (T/m
2
)
L – Chiều di nhịp của cc ván (m)
H
n

t

H.1-10 Lực lên cọc ván nơi có
nước
H
n

L
t
H.1-11 Sơ đồ tính cọc ván
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 11
E – modun đn hi của thép
J – momen quán tính của tit din cc
ván
▪ Momen trong cc ván khi c 2 khung chống đỡ
).(.0149,0
2
mTaM 
(1-12)
▪ Độ võng của cc ván khi c 2 khung chống đỡ
)(
5.375
.
4
m
JE
aP
f
n

(1-13)

Yêu cu về độ võng của cc ván l
250
L
f 
(1-14) ;
với L – khẩu độ nhịp của cc ván.
1.1.4.5. Kiểm tra điều kiện chịu uốn của dầm đỡ
Dm đỡ cu to thnh khung kín, Sơ đ tính toán của n l nu c 1 thanh
chống ngang l khung 2 nhịp, nu c 2 thanh chống ngang l khung 3 nhịp
v.v….Tải trng tác dụng l áp lực ngang m cc ván tip nhn, phân bố lên khung
trong phm vi mỗi na khoảng cách giữa các khung chống đỡ.









1.1.4.6. Kiểm tha điều kiện chịu nén uốn của thanh chống ngang







1.1.5. Bê tông bịt đáy
Khi s dụng vòng vây cc ván thép hay thùng chụp chỉ ngăn đưc nước mt

xung quanh. Nước dưới đáy hố mng do áp lực thuỷ tĩnh vẫn c th phun lên. Vì
vy phải đ lớp bê tông trong nước to ra áp lực hướng xuống không cho nước từ
dưới đáy hố mng phun lên, gi l bê tông bịt đáy.
Bê tông bịt đáy thường dùng mác 250-300kg/cm
2
; đá 1x2 v đ bằng phương
pháp ống dẫn thẳng đứng hoc dùng đá hộc đ trong vòng vây v dùng phương
pháp vữa dâng.
H
n

t
a
a
x
p.a
H
n

t
a
a
p.a
H.1-13 Sơ đồ tính dầm đỡ cọc ván
L
p.a.b
p.a.b
L
p.a
p.a

p.a
p.a

b
H.1-14 Sơ đồ tính thanh chống ngang
H.1-12 Sơ đồ tính cọc ván có dầm đỡ
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 12
1.1.5.1. Chiều dày bê tông bịt đáy
Chiều dy bê tông bịt đáy đưc tính từ điều kin cân bằng với áp lực thuỷ tĩnh :
)( mHhHh
n
b
n
bnnbb




(1-15)
Trường hp xét đn lực dính bám giữa bê tông với cc, ta c x l chiều dy bê
tông bịt đáy:

FHkhumFhnk
nnbbb




kumFn
FH
h
b
nn
b
) (





(1-16)
Với : F - din tích hố mng.
m - số lưng cc trong hố mng.
u - chu vi cc.
 - lực ma sát giữa cc v bê tông bịt đáy  = 2 T/m
2

k - h số điều kin lm vic k = 0,9
n – h số tăng tĩnh tải bê tông n =1,1

1.1.5.2. Đổ bê tông bằng ống dẫn thẳng đứng
Đ bê tông trong nước bằng
ống dẫn thẳng đứng áp dụng
trong trường hp đ bê tông bịt
đáy, đ bê tông cc khoan nhi
hay đ bê tông tường barrete.
Bê tông đ bằng ống dẫn
phải c cốt liu cỡ nhỏ ( đá 1x2

hay đá 1x1) v độ sụt lớn
(thường l 16-:-23cm).
Thit bị đ bê tông gm ống
dẫn bằng thép, đường kính 20-
:-30cm, chia thnh nhiều đon,
mỗi đon 1,5m-2m, nối với
nhau bằng ren. Ming ống cách đáy hố mng không lớn hơn 20cm. Chiều di ống
đ phải đảm bảo mức bê tông trong ống cao hơn mt nước bên ngoi một khoảng
h :
HRh .6,0
(1-17)
Trong đ: H l chiều cao từ ming ống đn mực nước thi công (m)
R l bán kính lan toả của bê tông trong hố mng (m) , xác định theo :

mvTR 6 6 
(1-18)
Với : T – thời gian còn linh động của vữa bê tông (h)
v – tốc độ đ bê tông (m/h)
Trên đu ống c phễu nối ren với ống, đưc nâng h bằng cn cẩu. Phễu cho mẻ
bê tông đu tiên c th tích lớn hơn 1,5 ln th tích ống.
Trước khi đ mẻ bê tông đu tiên trong đu ống c treo quả cu đ ngăn không
cho bê tông tự rơi xuống. Sau khi bê tông đy phễu ct dây cho bê tông đảy quả
H. 1-15. Đổ bê tông dưới nước
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 13
cu đi xuống v đảy nước trong ống ra ngoi. Khi bê tông chảy xuống ton ống thì
quả cu nằm dưới ming ống.
Cn cẩu nhc ống lên từ từ cho bê tông trong ống chảy ra, đảy quả cu ni lên,
ngay sau đ thả ống xuống cho ming ống luôn ngp trong bê tông. Trong khi ống
liên tục đưc nhc lên, h xuống thì rt bê tông liên tục vo ống qua phễu. Ming

ống phải ngp trong bê tông tối thiu một khoảng t như sau : 0,5 < t < 2.T.v
Bê tông do mỗi ống chảy ra chỉ lan toả trong phm vi bán kính R. Do đ khoảng
cách giữa các ống tối đa bằng 1,25R v cách ván khuôn 0,65R.
Phương pháp đ bằng ống dẫn phức tp v kh đảm bảo cht lưng vì dễ xảy ra
vic nước hay vữa sét xen vo trong đống bê tông.
1.1.5.3. Đổ bê tông bằng phương
pháp vữa dâng
Đ bê tông trong nước bằng phương pháp vữa
dâng áp dụng trong trường hp lm lớp bê tông bịt
đáy. Đ đá hộc vo hố mng, trong đ c cm các
lng cốt thép đ chừa chỗ trống sẽ cm vòi bơm
vữa sau ny.
Vữa gm xi măng, cát , nước v phụ gia hoá
dẻo. Vữa đưc bơm xuống đáy lớp đá hộc bằng vòi
bơm cao áp đt trong các lng cốt thép. Trong quá
trình bơm vữa lan toả trong các khe rỗng của đá
hộc v dâng dn lên. Khi áp lực vữa trong vòi bơm
tăng lên do lực cản của vữa ở ming ống thì nhc
vòi bơm lên một mức. Cho đn khi vữa dâng lên
trên bề mt đá hộc l to thnh một khối bê tông
đc.

1.1.6. Thi công hố mng
1.1.6.1. Thit bị đào hố mng
Dùng máy xúc gu nghịch (xe cn cuốc) c th đo đưc đt trên cn hay trong
nước với hố mng không rộng v không sâu lm. Yêu cu máy phải đứng cách xa
mép hố mng bằng chiều sâu của hố đo đ tránh thnh hố st lở máy sẽ nho
xuống hố đo.
Với nhựng hố mng sâu hoc nơi c nước (mng
trụ cu) c th dùng máy đo ngom gu dây (xáng

cp) đ đo. Tuy nhiên loi ny không hiu quả khi
đo cát mịn trong nước v c nhiều kh khăn khi đo
trong vòng vây bởi vướng các khung giằng chống.
Năng sut của máy đo xác định theo :

)/( 60
3
321
hmkkknvP 
(1-19)
Trong đ : v- dung tích gàu xúc m
3

n- Số chu kỳ xúc-đ của máy trong 1 phút ; tính theo
t
n
60


t- thời gian 1 chu kỳ (phút) (khoảng 0,5 phút)
k
1
- H số đy gu 0,9
k
2
- H số thời gian di chuyn 0,85
1- Vòng vây cọc ván
2- Thanh chống ngang
3- Máy bơm vữa
4- Lống cốt thép

5- Vòi bơm vữa
6- Ống dẫn vữa
7- Đá hộc
H.1-16. Đổ bê tông bằng vữa dâng
H.1-17.Máy đào gàu ngoạm
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 14
k
1
- H số lm vic không liên tục 0,75
Khi đo c vn chuyn đt bằng xe ô tô thì số lưng xe phải tương thích với
năng sut của máy đo. Nu xe c trng tải l G (tn) thì th tích đt xe chở đưc
mỗi chuyn l :
);(
3
m
G
V
xe


(1-20)
Trong đ

l khối lưng th tích của đt (ly bằng 1,7 T/m
3
). Thời gian 1
chuyn xe đi v về trên quã đường di L(km) với vn tốc 5 km/h v lùi vo bãi đ
trút ben ht 5 phút (0,12 giờ) thì thời gian vn chuyn của một chuyn xe l :
)(12,0

5
.2 h
L
T 
(1-21)
Số xe ô tô cn thit đ đáp ứng đưc năng sut của máy xúc :
)(1
.9,0
.
xe
V
PT
N
xe

(1-22)
Với 0,9 – h số chở đy xe
1 – số xe dự phòng
P- Năng sut máy đo (1-19)
Khi địa cht l cát mịn trong nước hay bùn lỏng , hố mng c vòng vây v khung
chống dy đc vic đo bằng các thit bị nêu trên c kh khăn hoc không hiu
qủa c th dùng phương pháp xi hút. Thit bị xi hút c 2 loi : dùng khí nén
hoc dùng nước c áp lực cao. Cho khí nén đi vo trong ống dẫn bằng thép v
phun ngưc lên đ thi đảy nước trong ống ra thì bùn đt dưới chân bị hút vo
trong ống v đảy theo ra ngoi. Thit bị xi hút còn c dng cánh qut quay trong
ống thép đảy nước vo trong ống lm cho bùn, cát đưc hút, đảy vo theo
1.1.6.2. Biện pháp ổn định mái đào
Khi đo đt sẽ to thnh cách thnh vách đo, chúng c th sp lở, trn lp khu
vực đo v còn c th gây ra nguy him cho người, thit bị thi công bên dưới. Vì
vy cn c bin pháp giữ cho thnh vách đo n định.

1.1.6.2.1. Ổn định bằng mái dốc tư nhiên
Bin pháp bt mái dốc nghiêng theo góc
nghỉ của đt lm cho thnh vách đo không
còn điều kin st lở c ưu đim l đơn giản,
dễ thi công nhưng c nhưc đim l khu vực
đo rộng v khối lưng đo lớn.
Bin pháp ny thường áp dụng với vic đo
nền đường hoc đo hố mng ở nơi trống
trải. Độ nghiêng của mái dốc tuỳ thuộc vo
loi đt v chiều sâu đo. Nu mái đo c
chiều sâu lớn c th chia ra thnh nhiều cp,
c git cp nằm ngang rộng 1,0m.
Bin pháp ny không th áp dụng với mt bằng thi công cht hẹp hoc không
muốn khối lưng đo quá lớn.



H. 1-18. Mái dốc tự nhiên
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 15
1.1.6.2.2. Chắn giữ thành hố đào bằng thép hình và thép tấm.
Đ giữ thnh vách hố đo khỏi st lở c th dùng thép tm cùng với thép hình
chống vách hố đo. Sát thnh đt l thép tm, bên
ngoi l thép hình đt ngang, dc v các thanh chống
ngang.
Bin pháp chống đỡ ny c th áp dụng với thnh
vách đo thẳng đứng, do đ giảm đưc khối lưng
đo. Tuy nhiên điều kin thi công đưc l đt vách hố
đo phải đủ cứng đ c th tự n định từ lúc đo hố
xong đn khi chống đỡ xong.

1.1.6.2.3. Vòng vây cọc ván thép
Vòng vây hố mng bằng cc ván thép c khả năng
giữ n định cho những hố mng sâu, tương đối rộng
ngay cả trong trường hp c nước ngm hay c cát
chảy.
Cc ván thép l thit bị thi công chuyên dụng, gm
những tm thép hình lòng máng, hai mép cuốn li
thành các gờ đ ci vo nhau, ngăn nước không qua
đưc.
Khi lm vòng vây cn ghép nhiều tm cc ván thép li với nhau xung quanh hố
mng thnh một vòng khép kín.
Đ thi công vòng vây cc ván thép trước ht cn đt một khung thép hình trên
mt đt, cm các cc ván xung quanh, lng vo nhau quanh chu vi khung đỡ. Sau
đ dùng búa rung đ n các cc ván xuống đt. Trước khi đo đt cn liên kt
khung đỡ vo cc ván.
Đo đt trong vòng vây cc ván, đn một độ sâu no đ cn đt khung chống
thứ hai. Khoảng cách giữa các khung chống cn tính toán theo khả năng chịu uốn
của cc ván, sao cho các rãnh ở mép cc ván không bị bt ra v chân cc ván
không bị áp lực đt đảy chụm vo.
Các tính toán cc ván thép đã nêu ở phn trên.

1.1.7. X l đầu cc và làm bệ
1.1.7.1. Cắt cc
Do cc đng c th không xuống ht chiều
di nên phải ct bỏ đon trên. Cao độ ct cc
bằng cao độ đáy b công thêm 15cm, cộng
thêm 30d với d l đường kính cốt thép cc.
Phương pháp ct cc l đục lớp bê tông bảo
v cho hở cốt thép dc, dùng que hn hay vòi
ct la ct đứt cốt thép dc. Trước khi ct cốt

thép dc cn cẩu phải buộc cáp giữ đon cc
trên hoc dùng dây chằng ra 4 phía đ giữ
đon cc ct. Sau đ cn cẩu lc cn hay kéo
dây chằng đ bẻ gãy đon cc.
Đối với đon cc ngn ở thp c th dùng
đục nêm cho bê tông nứt ngang ti vị trí ct đứt cốt thép dc v đảy đ đon cc
ct.

H. 1-20 Chặt và đập đầu cọc
H.1-19.Cọc ván thép và
búa rung
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 16
1.1.7.2. Đập bê tông đầu cc
Đp bê tông đu cc đ ly cốt thép chủ của cc, liên kt với bê tông b cc.
Chiều di cốt thép cc liên kt với b l 30d. Chiều di đon bê tông cc ngm vo
bê tông b l 15cm đ tránh các vt nứt c th khi đp đu cc, lm gỉ cốt thép
cc.
Đp bê tông đu cc bằng cách đục lớp bê tông bảo v quanh cốt thép dc,
dùng máy ct hay que hn ct đứt các cốt thép
đai, uốn cong cốt thép dc của cc ra ngoài. Lõi
bê tông của đu cc sẽ đục nêm ngang cho nứt
v ly ra.
1.1.7.3. Thi công bệ cc
Thi công b cc trong đt như đã trình by
trong mục 1.1 v 1.2 ở trên.
Trường hp b cc nằm cao hơn mt đt
(mng cc b cao) tuỳ theo khoảng cách từ đáy
b đn mt đt tự nhiên c th c các giải pháp
thi công như sau :

▪ Nu khoảng cách từ đáy b đn mt đt
thp ( dưới 2m) c th đp nền đn cao
độ đáy lớp bê tông lt b mng hoc lớp
bê tông bịt đáy bằng đt (nu không c nước) hay bằng bơm cát (nu c
nước v vòng vây cc ván ngăn nước).
▪ Trường hp đáy b nằm trên mt đt với khoảng cách lớn cn lm sn bằng
h dm kẹp c cc. H dm cn c cốt thép treo lên đu cc, trên h dm c
các dm ngang, tm lát sn lm ván khuôn đáy. Trên h sn c thùng chụp
v trong đ đ bê tông bịt đáy, sau đ hút cn nước đ x l đu cc v thi
công b cc.

1.2. Xây dựng mng cc khoan nhi
1.2.2. Các phương pháp tạo lỗ và thit bị khoan tạo lỗ
1.2.2.1. Phương pháp đào
Phương pháp đo l dùng các thit bị ly đt trực tip từ lỗ cc ra ngoi.
1.2.2.1.1. Đào trần
Đo trn l đo với thnh vách lỗ tự nhiên, thường dùng nhân lực thủ công hay
kt hp với máy đo đt cm tay. Vì th đo trn áp dụng trong điều kin đt cứng
rn, không c nước ngm hay nước mt v lỗ cc c đường kính từ 1,5m trở lên.
Trường hp đo trn trong đt yu c th dùng ống BTCT (ống buy) chng lên
nhau, cho tụt xuống dn dn đ giữ thnh lỗ (giống như phương pháp đo ging).
Đ giảm ma sát của đt, đốt ống đu tiên c gờ bên ngoi, lớn hơn đường kính của
các ống sau khoảng 4-5cm.
Vic ly đt lên khỏi lỗ dùng thùng chứa c tời qun dây kéo. Cn ht sức chú 
vn đề an ton khi kéo đt lên ming lỗ cc. Vic cung cp không khí sch cho
người thi công bên dưới ht sức quan trng, c th dùng máy bơm nén khí theo
ống dẫn xuống lỗ cc. Phương pháp đo trn chỉ áp dụng với cc c chiều sâu dưới
30m.
H.1-21 Hệ sàn kẹp cọc
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng

Trang 17
1.2.2.1.2. Đào trong ống vách
Trường hp cc sâu v trong đt yu c th
dùng gu đo trong ống vách bằng thép sau đ
cho lng cốt thép vo trong ống vách, khi đ bê
tông cc thì rút ống vách lên.
Ống vách lm bằng thép, c đường kính
trong bằng gu đo, chia thnh nhiều đon,
hn nối với nhau v h dn xuống lỗ cc theo
tốc độ đo. Vic h ống vách c th thực hin
bằng búa rung hay kích xoay ép.
Thit bị đo l gu ngom hình ống, c 3-4
lưỡi đo, thả vo trong ống vách v kéo lên
xuống bằng cn cẩu.
Trường hp gp đá mềm gu không ngom
đưc c th dủng loi gu bánh răng ngiền phá
đá đ gu ngom ly lên.
1.2.2.1.3. Đào trong bùn sét
(Bentonite)
Với những cc c chiều sâu lớn vic rút ống
vách lên l rt kh khăn v khi ống vách phải
thả ton chiều di cc sẽ phải đu tư chi phí rt
lớn. Đ giữ n định thnh lỗ trong quá trình đo
c th dùng loi bùn sét Bentonite bơm xuống lỗ
cc.
Gu đo l một thùng tròn c đường kính ming
gu (li gu) bằng đường kính lỗ, phn thân gu
nhỏ hơn đường kính lỗ đ giảm ma sát.
Gu đo đưa xuống lỗ cc bằng cn xoay của
máy khoan. Khi gu xoay, lưỡi gu dưới đáy thùng

sẽ gt đt chui vo trong thùng. Cn khoan rút lên,
bt chốt mở đáy thùng cho đt rơi ra.
Phương pháp đo bằng gu thích hp với địa cht
l đt thịt, đt sét dẻo, đt cát pha. Trường hp đt
lẫn dăm sn hay bị kẹt răng gu nên đo không
hiu quả.
Trong phương pháp khoan đo ly đt lên,
cn khoan gm nhiều ống lng vo nhau kiu
anten đ khi ly đt lên các đon cn thu ngn
li, cuối cùng mới ly đưc thùng đt lên khỏi
ming lỗ cc.
1.2.2.2. Khoan tuần hoàn
Thit bị khoan gm xe khoan di chuyn bằng
bánh xích đ c th hot động đưc ở những
địa hình ly lội.
Trên xe khoan c lp đt cn cẩu đ nâng h
cn khoan, cẩu lp ống vách, lng cốt thép hay
các vt liu, thit bị khác. Ngoi ra lp thêm
tay khoan đ đỡ v to ra lực xoay cho cn
khoan. Mi hot động trên máy khoan đều s dụng tác động thuỷ lực bằng du.
H. 1-22 Xoay ép hạ ống vách
H.1-23 Các loại gàu đào
H. 1-24 Gàu đào đất lỗ cọc
H.1-25 Máy khoan cọc nhồi
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 18
Cn khoan gm hai phn: đon liên kt vo tay khoan l dng ống c tit din
hình vuông, hình ô van, hay hình rãnh kh đ khỏi trưc khi xoay bởi tay khoan,
phn bên dưới c th nối di nhiều đon, mang đu khoan vươn sâu trong lỗ cc.
Trong cn khoan c đường lỗ rỗng đ bơm vữa sét xuống đáy lỗ hay hút vữa sét

cùng mùn khoan lên.
Đu khoan (hay mũi khoan) c nhiều loi, s dụng tuỳ theo loi đt đá.
Mũi khoan xon dùng đ to lỗ đột phá cm ống vách. Do mũi khoan c đu
nhn nên đt trúng tim định vị của lỗ. Các cánh của n chỉ giữ v ly đưc đt ở
phn nông.
Mũi khoan kiu răng co đ xới nát đt đá, thường dùng với các loi đt cát, đt
pha cát hay đt lẫn sỏi sn. Trong điều kin c vữa sét các tng răng co sẽ lm
đt rời ra v đưc vữa sét đưa lên.
Mũi khoan dng bánh răng dùng trong đá mềm, các răng thép sẽ mi, ct v
nghiền vụn đá đ vữa sét ly lên.
Trường hp gp địa cht l đá cứng c th h xuống một đon ống vách 4-6m,
treo quả búa giã đá v kéo lên, thả xuống bằng dây cáp đ đp, chém đá vỡ vụn.
Quả búa giã đá c dng cánh chữ thp, lưỡi sc đ băm nhỏ đá dưới đáy lỗ.








.
C hai phương pháp khoan thường đưc áp dụng l phương pháp khoan tuần
hoàn thuận và phương pháp khoan tuần hoàn nghịch ( phản tun hon).
▪ Khoan tuần hoàn thuận: dùng đu khoan phá vỡ đt đá, đưa vữa sét xuống
đáy lỗ cc theo đường ống rỗng trong cn khoan. Vữa sét dâng lên sẽ mang
theo đt đá ra ngoi.
▪ Khoan tuần hoàn nghịch : dùng
đu khoan phá vỡ đt đá, đưa vữa
sét vo ming lỗ cc v bơm hút

vữa sét cùng mùn khoan dưới đáy
lỗ lên theo đường lỗ rỗng trong
cn khoan.
Phương pháp khoan nghịch cn phải
c thit bị bơm hút mnh đ c th hút
ht mùn khoan lên, song do ton bộ cột
vữa sét l sch, chỉ c phn vữa sét
dưới đáy lỗ nhiễm bẩn nên vic v sinh
lỗ khoan nhanh chng v ít tốn kém vữa
sét hơn phương pháp tun hon thun.
Phương pháp khoan tun hon thun đơn giản hơn vì không cn dùng máy bơm
hút cn đáy lỗ với công sut lớn.
Kim tra chiều sâu v chiều rộng hố khoan :
H.1-26 Các dạng mũi khoan: mũi xoắn, mũi cào và mũi bánh răng
H.1-27 Máy khoan tuần hoàn nghịch
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 19
▪ Vic kim tra chiều sâu lỗ khoan căn cứ vo theo dõi
chiều sâu của cn khoan. Sau khi khoan xong
khoảng 30 phút đi bùn lng kim tra li chiều sâu
bằng thước c gn quả ri. Sau khi x l cn lng
trước khi đ bê tông kim tra li chiều sâu lỗ khoan
một ln nữa.
▪ Vic kim tra độ rộng lỗ khoan đưc xác định bằng
thit bị đo sng siêu âm đ kim tra vách lỗ v tính
toán khối lưng bê tông cho mỗi lỗ khoan.
Khi thi công mng c nhiều cc cn đảm bảo khoảng
cách các cc không thi công gn nhau đ tránh các tác
động thi công cc sau ảnh hưởng tới bê tông cc trước
mới đ. Bố trí trình tự thi công cc xen kẽ đ đảm bảo

khoảng cách các cc đủ xa theo sơ đ hình 8-19.
1.2.2.3. ng vách
Ống vách c tác dụng giữ n định thnh lỗ, chứa đựng vữa sét Bentonite v lm
ván khuôn cho phn bê tông cc đi qua mực nước mt trên sông.
Ống vách đưc ch to bằng thép tm c chiều dày 8-12mm, chia thành các
đon di từ 3-6m. Khi thi công các đon đưc h xuống dn dn v nối với nhau
bằng liên kt hn. Yêu cu đối với ống vách l phải đủ cứng đ không bị bin hình
khi cẩu lp cũng như khi chịu áp lực ngang của đt. Đường kính trong của ống
vách phải lớn hơn đường kính ngoi của mũi khoan khoảng 10-20mm.
Cao độ chân ống vách phải xuống dưới mực nước ngm hay dưới lớp đt yu
1,0m. Trướng hp địa cht dưới đáy lỗ cc c cát chảy thì chân ống vách phải
xuyên qua lớp đt ny.
Cao độ ming ống vách trong trường hp không c nước mt phải cao hơn mt
đt tối thiu 0,5m; Khi c nước ngm thì cao độ ming ống vách cao hơn mực
nước ngm tối thiu 2m; khi c nước mt thì cao độ ming ống vách phải cao hơn
mực nước mt l 2,5m đ to ra cột vữa sét c áp lực lớn hơn áp lực ngang của
nước. Trường hp khi khoan bị sp thnh lỗ c th phải hn nối thêm ống vách đ
nâng cao mức vữa sét trong lỗ cc. Phn trên ming lỗ khoan bao giờ cũng phải c
ống vách đ chống sp lở ming lỗ.
Ống vách đưc h vo trong lỗ khoan bằng lực ép của trng lưng cn khoan,
hay h bằng búa rung đt chụp lên đu ống vách. Đối với đt quá yu c th h
ống vách ri khoan bên trong, còn thông thường thì khoan xong mỗi đt sẽ đng
h ống vách.
Ống vách đưc rút lên sau khi đ bê tông xong khoảng 10-20 phút, theo phương
thẳng dứng v tốc độ 3m/phút. Rút ống vách bằng cn cẩu, trường hp ống vách
quá cht phải dùng bộ kích xoay-đảy lên (hình 8-13). Khi ống vách không rút lên
đưc hoc ống vách lm khuôn cho bê tông cc vưt qua nước sông thì phải bỏ li.
1.2.2.4. Dung dịch betonite
Dung dịch Bentonite còn gi l vữa sét hay dung dịch khoan, đưc ch to bằng
cách cho bột sét bentonite trộn với nước. Sét Bentonite c đc đim l c cỡ ht

rt nhỏ (lt sng 4900 lỗ/cm
2
); c độ nhớt cao v không lng đng trong nước. Vì
vy dung dịch Bentonite c các tác dụng :
▪ To ra áp lực thuỷ tĩnh ngăn cản áp lực đt v nước ngm lm sp thnh
lỗ khoan.
H.1-28 Sơ đồ thi công cọc
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 20
▪ Chui vo khe hở giữa các ht đt, gn kt các ht đt đ to lớp vỏ bùn
xung quanh thnh lỗ
khoan,
▪ Dính bám vo thnh lỗ
khoan lm mng ngăn
nước v chống sp lở
thnh lỗ khoan
▪ Khi Bentonite dâng lên sẽ
mang đt mùn khoan lên
theo, c tác dụng tải đt
lên ming lỗ.
Từ những tác dụng đ yêu cu
dung dịch Bentonite phải c các tiêu
chuẩn kỹ thut sau:
Bảng 8-3: Các chỉ tiêu ban đầu của vữa sét Bentonite
Tên chỉ tiêu
Chỉ tiêu tính năng
Phương pháp kiểm tra
1. Khối lưng riêng
1.05  1.15g/cm
3

Tỷ trng k hoc Bomê k
2. Độ nhớt
18  45giây
Phễu 500/700cc
3. Hm lưng cát
< 6%

4. Tỷ l cht keo
> 95%
Đong cốc
5. Lưng mt nước
< 30ml/30phút
Dụng cụ đo lưng mt nước
6. Độ dy áo sét
1  3mm/30phút
Dụng cụ đo lưng mt nước
7. Tính n định
< 0.03g/cm
2


8. Độ pH
7  9
Giy th pH

Các thí nghim cht lưng bentonite đưc tin hnh bằng
các dụng cụ chuyên dùng :
▪ Thí nghim tỷ trng bằng tỷ trng k Bome’ hoc
cân tỷ trng;

▪ Thí nghim độ nhớt bằng phễu chuẩn : Phễu đo độ
nhớt c đường kính ming 100mm, chiều cao
200mm; cuống phễu di 51mm, đường kính lỗ
thoát 4,8mm. Đ 500ml dung dịch bentonite vo
phễu, mở tay bịt cuống phễu cho chảy v bm
đng h đo giây. Độ nhớt của dung dịch l thời
gian 500ml dung dịch chảy ht qua phễu.
▪ Thí nghim độ tách nước của dung dịch bằng ống
ép c áp lực: đưới đáy ống tròn c lỗ đưc lt giy
thm. Cho 200ml dung dịch bentonite vo ống, cho piston tác dụng áp
lực 0,7MPa trong thời gian 30 phút, lưng nước hứng đưc dưới ống do
dung dịch bị ép thoát ra không quá 30ml.
▪ Độ dy lớp áo sét đo trên giy thm của ống lc.
▪ Th độ pH bằng giy quỳ v so với bảng mu.
Hạt đất
Hạt Bentonite
Vỏ bùn Bentonite kết nối các hạt
Áp lực thuỷ tĩnh
H. 1-29 Sơ đồ các tác dụng của vữa bentonite
H. 1-30 Phễu chuẩn
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 21
Bentonite đưc ch to trong những thùng chứa bằng xi lô hay container, trên
c moter gn với trục lm quay cánh khuy. Bentonite bột chứa trong các bao 35-
50kg; đ vo trong thùng chứa c nước v cánh khuy hot động. Sau khi ch to
xong bentonite đưc đưa qua thùng trữ đ cung cp cho thi công.
Bentonite đưc máy bơm đảy theo đường ống tới vị trí thi công. Các chỉ tiêu cht
lưng bentonite trong thùng chứa đưc kim tra 30 phút 1 ln.
Đ tái s dụng bentonite, khi dung dịch khoan từ dưới lỗ cc tro lên (theo
phương pháp khoan thun) hay đưc máy bơm hút lên (theo phương pháp khoan

nghịch) đưc cho vo hố thu hay thùng chứa. Cho thêm nước vo đ bùn loãng ra,
đt chìm lng còn bentonite cho chảy qua hố khác hoc thùng chứa khác, say đ
bơm hút về thùng điều ch. C th dùng máy sng rung c lưới đ lc bùn sét ly
dưới lỗ khoan lên, phn vữa sét đã lc bơm về bn điều ch, phn đt, cát rơi
xuống cho bốc đi. Bentonite thu hi cn phải đưc kim tra cht lưng, nht l chỉ
tiêu hm lưng cát < 6%. Nu vữa sét thu hi bị nhiễm xi măng (do dung dịch tro
lên khi đ bê tông) thì phải loi bỏ.
1.2.3. Vệ sinh lỗ khoan
Sau khi khoan c nhiều đt, cát trộn với bentonite thnh lớp bùn lng đng dưới
đáy lỗ khoan. Nu lớp bùn ny tn ti dưới chân cc sẽ lm giảm sức chịu tải của
cc. Do đ cn ly ht các bùn đt dưới đáy, lm sch đáy lỗ khoan. Công vic đ
gi l v sinh lỗ khoan hay x l cn lng.
Vic x l cn lng chia lm 2 bước:
▪ Bước 1: khi khoan đn cao độ thit k nhc đu khoan lên khỏi đáy lỗ khoảng
20cm, cho đu khoan chy không tải đ khong bùn đt, trong khi đ liên tục
cp bentonite đ đưa bùn đt lên. Sau đ chờ bùn lng khoảng 20 đn 30
phút, dùng gu vét đưa bùn đt, đá cn lng lên.
▪ Bước 2: Thi ra lm sch hố khoan
Tùy theo địa cht, c th s dụng các bin pháp thi ra v sinh hố khoan bằng
máy nén khí, bơm hút đáy (22kW) hoc thi tun hon thun bằng bơm trục đứng
37kW.
▪ Thi ra lm sch hố khoan bằng máy nén khí bằng cách h ống thép D90
bên trong c lun ống dẫn khí D25, đt cách đáy hố khoan khoảng 0,5m, đu
ống dẫn khí đt quay ngưc lên. Khí nén đưc thi xuống với áp sut 7at. Dưới
áp sut của khí nén benonite sẽ đưc đẩy lên qua ống D90 đưc đưa về máy
sng, sng cát v bentonite đưa vo b lng, sau đ đưc tái s dụng li. Trong
quá trình thi bentonite lên phải liên tục cp bentonite mới cho hố khoan, đảm
bảo mực bentonite trong hố luôn luôn đy, đề phòng sp thnh lỗ.
▪ Thi ra bằng bơm hút đáy 22kW bằng cách máy bơm đưc lp cùng với ống
đ bê tông , h sâu dn xuống đáy cc đ hút trực tip bentonite bẩn về máy

sng cát. Bentonite sch đưc b sung vo ming hố khoan. Quá trình thay
bentonite v lm sch hố khoan diễn ra tương tự như dùng máy nén khí (tun
hon nghịch).
▪ Thi ra bằng phương pháp tun hon thun s dụng bơm trục đứng 37kW
bằng cách bơm ép bentonite sch qua ống đ bê tông xuống đáy hố khoan. Do
tỷ trng bentonite mới nhẹ hơn cùng với áp lực bơm sẽ cuốn theo cát lng lên
ming hố khoan v tro ra ngoi. Bentonite bẩn tro ra đưc thu về hố lng,
sau đ bơm về máy sng đ tách cát v tái s dụng.
Sau khi h lng thép phải thi ra ln nữa trước khi đ bê tông. Kim tra
bentonite thi lên nu đt chỉ tiêu kỹ thut nghĩa l lỗ khoan đã sch thì tin hnh
đ bê tông.
Hướng dẫn thiết kế Thi công cầu TS. Nguyễn Quốc Hùng
Trang 22
1.2.4. Gia công và lắp đặt lng cốt thép
1.2.4.1. Cấu tạo lng cốt thép
Lng cốt thép cc bao gm các chi tit sau :
▪ Cốt chủ l cốt thép dc trong cc,
chịu uốn v tham gia chịu nén với
bê tông. Đường kính v số lưng
theo tính toán của thit k . Cốt
thép chủ c đường kính không nhỏ
hơn 20mm v khoảng cách giữa
chúng không nhỏ hơn 50mm.
▪ Vòng dưỡng l vòng tròn bằng cốt
thép c đường kính lớn nằm bên
trong cốt chủ. Mục đích của vòng
dưỡng l lm khung cứng, giữ cho
lng cốt thép không bị bin hình khi
đt nằm cũng như khi cẩu treo.
Vòng dưỡng thường lm bằng cốt

thép d24-d25; nu đường kính vòng dưỡng lớn hơn c th phải tăng
cường thêm bằng 4 thanh thép chống. Vòng dưỡng bố trí tối thiu 3 cái
cho một lng cốt thép, một cái ở giữa, hai cái cách đu lng >1,0m.
▪ Cốt đai liên kt các cốt dc, chịu lực ct v chống nở hông khi bê tông cc
chịu nén. Cốt đai dùng đường kính d10- d12, uốn xon dng lò xo. Đ
uốn cốt đai c th cho cốt thép qun quanh một ống thép. Cốt thép đai
đưc liên kt buộc hoc hn với cốt thép chủ.
▪ Tai cẩu đ mc cáp khi cẩu lng cốt thép v treo lng trong lỗ khoan khi
nối cốt thép. Tai cẩu dùng cốt thép c đường kính bằng hoc lớn hơn cốt
chủ, uốn hình chữ U v hn vo 2 cốt chủ liền kề với chiều di hn > 15d
ở hai bên. Lng cốt thép đường kính nhỏ bố trí 2 tai cẩu, lng cốt thép c
đường kính lớn hơn 1,0m thì bố trí 4 tai cẩu.
▪ Cữ định tâm nhằm giữ cho lng cốt thép nằm đúng tim lỗ v đảm bảo đủ
chiều dy bảo v của cốt thép chủ. Cữ định tâm c th dùng các bánh xe
bằng bê tông xâu vo cốt đai hoc hn các đon cốt thép uốn hình chữ U
vo thân cốt chủ. Dùng bánh xe bê tông sẽ không c cốt thép bị gỉ bởi
nằm ngoi bê tông nhưng c th bị vỡ do bị đè nng khi các lng cốt thép
xp chng lên nhau. Cữ định tâm bố trí 4 cái trên một mt ct ngang v
cách khoảng 3-5m bố trí một mt ct ngang c cữ định tâm.
▪ Ống sonic dùng đ thả đu dò siêu âm kim tra độ đng nht của bê tông
cc v thả mũi khoan ct bê tông chân cc nhằm xác định cường độ bê
tông.
Ống sonic bố trí từng đon bên trong lng cốt thép, đưc cố định vị trí bởi
các cốt thép uốn cong hình omega (

) hn vo cốt thép đai. Cc c đường
kính < 1,0m bố trí 3 ống, đường kính > 1,0m bố trí 4 ống. To độ các ống
theo mt ct ngang của lng cốt thép phải giống nhau đ c th nối ống khi
lp đt các lng cốt thép.
Yêu cu đối với ống sonic l phải thẳng, không mp méo v đc bit l

phải kín. Ống sonic c th bằng ống nhựa dy 5mm khi chiều di cc dưới
30m, khi chiều di cc lớn hơn phải lm bằng ống thép dy 5mm-6mm.
Đường kính bên trong ống sonic nhỏ nht l 60mm, trong đ phải c một
ống c đường kính trong 102mm đ lt đưc mũi khoan ct bê tông. Cao độ
H.1-31 Lồng cốt thép cọc