CÔNG TÁC ĐÓNG CỌC VÀ VÁN CỪ

CHƯƠNG 7

CÔNG TÁC ĐÓNG CỌC VÀ VÁN CỪ

7.1 Phân loại cọc
7.1.1 Cọc gỗ
Loại cọc gỗ phổ biến là dùng gỗ bạch đàn, gỗ phi lao, gỗ mỡ có thân thẳng, dài từ 4,5
mét đến 12 mét, đôi khi đến 18 mét, đường kính từ 16 đến 30 ~ 35 cm. Đầu dưới của
cọc gỗ được đẽo vát nhọn có hình tháp mà đầu nhọn hướng xuống dưới. Phần đầu trên
của cọc đánh đai để tránh vỡ đầu cọc cũng như tránh dập toét đầu cọc khi va chạm
với búa đóng.
Trường hợp nền đất yếu là bùn cát pha sét hoặc bùn sét pha cát thì cừ tràm đóng vào
đất có tác dụng như cái nêm nén chặt đất nền giữa các cừ tràm.
Cọc gỗ thường phải sử dụng tại những nơi mà cọc thường xuyên ngâm trong nước.
Nếu nước không ngâm thường xuyên cọc gỗ, cọc rất nhanh bò mục làm hư hỏng công
trình.
7.1.2 Cọc tre
Cọc tre được sử dụng như biện pháp gia cố nền mà không nên coi là móng cọc. Thông
thường đóng cọc tre với số lượng cọc là 25 cọc cho 1m 2, nghóa là cọc bố trí theo hàng
vuông góc với nhau và cách nhau 20 cm một cọc. Cọc tre phải là tre đực tươi, mình
dày, đường kính 80 mm đến 120 mm, dài 3~3,5 mét một cọc. Phía ngọn đẽo vát và
cắm xuống dưới. Phía gốc cưa giữ sát mắt làm đầu trên cọc, khi đóng sẽ đóng vào
mắt tre. Đóng cọc tre theo chu vi dồn vào giữa và không nên đóng nhanh quá. Đóng
quá nhanh có thể bò hiện tượng dồn ép làm trồi cọc đã đóng hoặc bò nén chặt giả tạo.
Vì cọc tre là chất hữu cơ nên chỉ bền theo thời gian nếu môi trường quanh cọc ngập
nước thường xuyên. Nếu môi trường chứa cọc , khô , ướt thay đổi liên tục hay khô
thường xuyên , cọc tre bò mục và có khả năng mối ăn hỏng.
7.1.3 Ván cừ thép
Ván cừ thép đóng liền nhau tạo thành một tường chắn đất và chống thấm bền chắc,
bảo vệ hố móng, ngăn cát chảy. Ván cừ có nhiều loại hình dáng tiết diện ví dụ như:
cừ phẳng, cừ khum, cừ lacsen ...

Hình 7-1. Mặt cắt ván cừ

Trang 117


Hình 7-3. Ván cừ thép làm tường chắn trong công trình
-Ván cừ nhập về nước ta sử dụng có chiều dài từ 8-15 m, chiều dày từ 12-16 mm,
khoảng cách giữa hai mép thanh ván cừ 320-450 mm.
-Các móc nối có tác dụng như bản lề, tạo những góc quay từ 15 0 – 240, điều này cần
thiết để tạo nên những bức tường hình vòng cung. Ván cừ thép ngăng được nước thấm
qua là vì khi nước luồn qua các khe trong mốc nối cừ sẽ phải chạy vòng vèo và để
lắng lại những hạt đất nhỏ, sau một thời gian các hạt này sẽ bòt kín khe trong móc nối,
không để nước thấm qua được. Ngoài ra, hiện nay với công nghệ mới hỗ trợ thi công
như sau.
-Dọc theo móc nối được bôi chất chống thấm như mỡ bò, vừa có tác dụng chống thấm
vừa có tác dụng bôi trơn trong quá trình hạ cọc cũng như lấy cọc lên.
7.1.4 Cọc chế tạo sẳn
a. Cọc bê tông cốt thép
- Cọc bê tông cốt thép thường có dạng vuông, tròn, tam giác...phổ biến nhất là hình
vuông.
- Cọc bê tông có thể chòu được tải trọng từ 10 tấn đến 60 tấn tùy theo tiết diện, cường
độ bê tông (vật liệu) và sức chòu tải của đất.
- Chiều dài một đoạn cọc từ 6  20 m.
- Chiều dài và tiết diện cọc thường bò giới hạn bởi các thiết bò vận chuyển, thiết bò hạ
cọc vào nền đất. Tiết diện cọc còn phụ thuộc vào chiều dài của tim cọc bê tông, độ
mảnh của cọc.

Trang 118

-Phần đầu cọc và mũi cọc chòu lực trực tiếp nên phân bố dày hơn phần còn lại trên
thân cọc, thường dùng đai có năm lưới cốt thép cách nhau 50mm để chống ứng suất
cục bộ.
- Lớp bảo vệ (bê tông): 3 cm.
CHỤP HÌNH BÊ TÔNG CỌC
Hình 7-4. Kết cấu thép cọc vuông
- Cọc được hạ xuống đất bằng: xối nước, chấn động, búa, gia tải (ép cọc).
b. Cọc ống thép
Cọc ống thường có đường kính từ 30 đến 60 cm, thành ống dày từ 12 - 14 mm. Mũi
cọc nhọn để dễ đóng. Sau khi đóng xong thì đúc bê tông kín ống cọc. Thép dùng làm
cọc ống có pha thêm cơ-rôm để ít bò gỉ sét.
c. Cọc ống bê tông cốt thép
Cọc ống bê tông cốt thép làm bằng bê tông cốt thép ứng suất trước, mác lớn hơn 300.
Cọc ống thường có đường kính từ 400 - 5000 mm, chiều dày thành ống 80 đến 150
mm. Mỗi đoạn ống dài từ 12 đến 20 m. Chiều dài tổng cộng của tim cọc dài từ 30 - 50
m. ở đầu mỗi mặt bích thép dùng để nối các đoạn ống với nhau bằng hàn điện hoặc
bulông. Ở chổ mối nối phục vữa mác cao bao quanh chu vi.

Hình 7-5. Kết cấu thép cọc ống bê tông cốt thép
7.1.5 Cọc chế tạo tại vò trí công trình
a. Cọc nhồi
Cọc nhồi đơn giản

(i) Cọc nhồi đơn giản nông

Cọc đã làm xong
Cọc còn giữ vách
(ii) Cọc nhồi hình trụ sâu

Cọc nhồi mở rộng đáy

Trang 119


(i) Mở rộng đáy tròn hoặc bất kỳ

(ii) Mở rộng đáy do khoan một đợt mở
rộng hoặc nhiều đợt mở rộng xuốt thân

Ưu điểm của móng cọc nhồi
 Khi thi công và sử dụng cọc khoan nhồi đảm bảo an toàn cho các công trình
hiện có chung quanh. Loại cọc khoan nhồi đặt sâu không gây lún ảnh hưởng
đáng kể cho các công trình lân cận.
 Quá trình thi công, dễ dàng thay đổi các thông số của cọc (chiều sâu, đường
kính) để đáp ứng với điều kiện cụ thể của đòa chất.
 Cọc khoan nhồi tận dụng hết khả năng chòu lực của bê tông móng cọc do điều
kiện tính toán theo lực tập trung.
b. Cọc barrette
Chu vi nhà được làm một hệ tường bao ngầm trong đất sử dụng làm tường hầm nhà
kiêm móng nhà. Tường này có chiều sâu giống như cọc nhồi, nghóa là khoảng 30 ~ 50
mét sâu. Móng cọc kiểu barrette có thể là móng có mặt cắt chữ nhật, móng có mặt
cắt chữ L , chữ H, chữ T , chữ Y hay kiểu chữ + . . .
2,2~2,8m

2,2~2,4m

0,6m
2,2~2,4m

2,2~2,8m

2,2~2,8m

7.2 Cọc bê tông cốt thép chế tạo sẵn
7.2.1 Giai đoạn sản xuất
a. Vật liệu
 Cốt thép, xi măng, cát, đá(sỏi), nước kiểm tra theo các tiêu chuẩn hiện hành.
 Cấp phối bê tông, kết quả thí nghiệm mẫu bê tông.
 Đường kính cốt thép chòu lực, đường kính, bước cốt đai, lưới thép tăng cường
và vành thép bó đầu cọc.
 Mối hàn cốt thép chủ vào vành thép.
 Sự đồng đều của lớp bê tông bảo vệ.
b. Kích thước hình học
 Sự cân xứng của cốt thép trong tiết diện cọc.
 Kích thước tiết diện cọc.
 Độ vuông góc của tiết diện các đầu cọc với trục.

Trang 120


Trang 121


7.2.2 Giai đoạn tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển
Khi chuyên chở cọc BTCT cũng như khi sắp xếp xuống bãi tập kết phải có hệ con kê
bằng gỗ ở phía dưới các móc cẩu.
Để tránh hỏng gẫy cọc, thông thường dùng 2 móc cho cọc dài dưới 20 m và 3 móc cho
cọc dài 20 - 30m. Khi số móc trên cọc ít hơn hoặc bằng 3 thì vò trí của móc xác đònh
theo sự cân bằng của mô men âm còn nếu số móc lớn hơn 3 thì vò trí của móc xác đònh

theo sự cân bằng phản lực.
Hư hỏng có thể xẩy ra ở giai đoạn này thường gặp là:
 Vận chuyển, xếp kho khi cường độ bê tông chưa đạt 70% cường độ thiết kế.
 Cẩu móc không nhẹ nhàng, vò trí và số lượng các móc thép để cẩu làm không
đúng theo thiết kế quy đònh.
7.2.3 Hàn nối các đoạn cọc
Mối nối có thể chòu lực nén và cũng có khả năng xuất hiện lực nhổ, mô men và lực
cắt. Khi đóng thì mối nối vừa chòu lực nén vừa chòu lực nhổ.
Liên kết giữa đoạn cọc được thực hiện bằng:
 Hàn qua mặt bích + thép góc;
 Hàn qua thép bản phủ kín mặt bích;
 Liên kết bằng chốt nêm đóng;
 Liên kết bằng chốt xỏ kiểu âm dương + đổ vữa.
Chỉ bắt đầu hàn nối các đoạn cọc khi:
 Kích thước các bản mã đúng với thiết kế;
 Trục của đoạn cọc đã được kiểm tra độ thẳng đứng theo hai phương vuông góc
với nhau;
 Bề mặt ở đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít với nhau.
7.2.4 Công tác chuẩn bò
Trước khi thi công hạ cọc cần tiến hành các công tác chuẩn bò sau đây:
 Nghiên cứu điều kiện đòa chất công trình và đòa chất thuỷ văn.
 Thăm dò khả năng có các chướng ngại dưới đất để có biện pháp loại bỏ chúng,
sự có mặt của công trình ngầm và công trình lân cận để có biện pháp phòng
ngừa ảnh hưởng xấu đến chúng;
 Xem xét điều kiện môi trường đô thò (tiếng ồn và chấn động).
 Nghiệm thu mặt bằng thi công;
 Lập lưới trắc đạc đònh vò các trục móng và toạ độ các cọc cần thi công trên mặt
bằng. Mốc đònh vò trục thường làm bằng các cọc đóng, nằm cách trục ngoài
cùng của móng không ít hơn 10 m.
 Kiểm tra chứng chỉ xuất xưởng của cọc;

 Kiểm tra kích thước thực tế của cọc;
 Chuyên chở và sắp xếp cọc trên mặt bằng thi công;
 Đặt máy trắc đạc để theo dõi độ thẳng đứng của cọc và đo độ chối của cọc.
7.2.5 Trình tự hạ cọc
a. Nguyên tắc
Trang 122


 Căn cứ vào mật độ của cọc và điều kiện xung quanh:
• Chia khu để nghiên cứu trình tự đóng;
• Chia 2 hướng đối xứng, từ giữa đóng ra;
• Chia 4 hướng từ giữa đóng ra;
• Đóng theo 1 hướng.
 Căn cứ độ cao thiết kế của móng: Móng sâu hơn - đóng trước, nông hơn - đóng
sau;
 Căn cứ quy cách cọc: Cọc lớn - đóng trước, cọc nhỏ - đóng sau; cọc dài - đóng
trước, cọc ngắn - đóng sau;
 Căn cứ tình hình phân bố cọc: Cọc trong nhóm - đóng trước, cọc đơn - đóng
sau;
 Căn cứ yêu cầu độ chính xác lúc đóng: Độ chính xác thấp - đóng trước, độ
chính xác cao - đóng sau.
b. Sơ đồ hạ cọc
 Sơ đồ chạy dài gồm một hay vài hàng cọc song song chạy dài thường thấy dưới
các móng băng liên tục. Khi hạ cọc, thiết bò hạ cọc di chuyển theo hàng cọc,
không phải quay.
 Sơ đồ khóm cọc gồm một số cọc đóng tròn thành một khóm riêng rẻ như cọc
dưới móng cột, trụ cầu. Khi hạ cọc, phải bắt đầu từ giữa ra xung quanh. Nếu
làm ngược lại đất ở giữa khóm bò lèn chặt dần, công tác hạ cọc những cọc ở
giữa sẽ khó khăn, có khi cọc không xuống hết chiều sâu hoặc làm trương các
cọc xung qunh lên vì đất bò lèn quá giới hạn. Không nên coi thường hiện tượng

này, sự trương đất chứng tỏ cơ cấu nền đất đã bò phá hoại. Thông thường nếu
không hạ cọc được hết cọc xuống đất người ta cắt phần cọc thừa phía trên đi,
điều này không nên vì cần hạ cọc xuống hết độ sâu thiết kế.
 Sơ đồ ruộng cọc gồm nhiều cọc đóng rải trên bề mặt rộng làm nền công trình.
Khi hạ cọc, nên bắt đầu ở giữa ra các cạnh. Nếu ruộng cọc lớn thì nên phân ra
thành các khu. Trong mỗi khu cọc được hạ theo từng hàng dọc.
7.2.6 Hạ cọc bằng búa đóng
Cọc đóng là cọc được hạ bằng năng lượng động (va đập).
a. Thiết bò đóng cọc
- Búa treo.
- Búa hơi đơn động.
- Búa hơi song động.
- Búa Điezen.

Trang 123


b. Nguyên tắc lựa chọn búa
 Đủ năng lượng để hạ cọc đến chiều sâu thiết kế với độ chối quy đònh trong
thiết kế, xuyên qua các lớp đất dày kể cả tầng kẹp cứng;
 Gây nên ứng suất động không lớn hơn ứng suất động cho phép của cọc để hạn
chế khả năng gây nứt cọc;
 Tổng số nhát đập hoặc tổng thời gian hạ cọc liên tục không được vượt quá giá
trò khống chế trong thiết kế để ngăn ngừa hiện tượng cọc bò mỏi;
 Độ chối của cọc không nên quá nhỏ có thể làm hỏng đầu búa.
c. Chọn búa đóng cọc
Lựa chọn búa đóng cọc theo khả năng chòu tải của cọc trong thiết kế và trọng lượng
cọc. Để thắng lực ma sát và sức chòu mũi của đất tác dụng lên cọc thì cần phải có
năng lượng với độ lớn nhất đònh. Năng lượng xung kích của búa đóng cọc dựa vào tốc
độ rơi và trọng lượng biton được xác đònh như sau:

E=

Qv 2
kGm
2g

(7-1)

trong đó,
Trang 124


E: năng lượng một nhát búa
Q: trọng lượng bộ xung kích của búa(bítôn).
v: vận tốc rơi của biton
g: gia tốc trọng trường 10m/s2
Động năng của búa chỉ tiêu hao một phần vào việc thắng sức chòu mũi, lực ma sát của
đất tác dụng lên cọc. Phần lớn năng lượng vô ích tiêu hao vào biến dạng đàn hồi của
cọc, thắng lực quán tính của trọng lượng hệ thống cọc bê tông, đệm đầu cọc.
Chọn búa theo năng lượng nhát búa:
E ≥ 0.025 P kGm
(7-2)
P: khả năng chòu tải của cọc (kg ).
Sau khi chọn búa theo công thức trên, kế tiếp đi kiểm tra lại hệ số thích dụng K.
K=

Q+q
(7-3)
E

trong đó,
K: hệ số thích hợp khi dùng búa (tra bảng ).
Q: trọng lượng tổng cộng toàn bộ của búa (kg ).
q: trọng lượng của cọc (kg ).
Hệ số K phải phù hợp:
Bảng 7-2. Chọn búa đóng cọc
Vật liệu làm cọc
Ghi chú
Gỗ
Thép BTCT
Búa diezen kiểu ống
5.0
5.5
6.0
Khi thi công cọc ván thép
Búa động và búa 3.5
4.0
5.0
cũng như hạ cọc có xối
diezen kiểu cột
nước thì: k = 1.5 lần giá trò
Búa treo, rơi tự do
2.0
2.5
3.0
trên bảng
Nếu K < giá trò trong bảng thì búa không đủ lớn, hiệu quả kém
Nếu K > giá trò trong bảng thì búa quá nặng, cọc xuống nhanh không đủ độ chói ổn
đònh và có thể phá hoại cọc.
Chọn búa hơi đơn động và búa diezen để đóng cọc có thể dựa vào tỷ lệ giữa trọng

lượng bộ phận xung động và trọng lượng của cọc.
Loại búa

Q

Đối với cọc ngắn hơn 12m, q > 1.25 - 1.50
Q

Đối với cọc dài hơn 12m, q > 0,75 – 1,00
Độ chối của cọc dưới những nhát búa cuối cùng cho biết khả năng chòu tải của mỗi
cọc.
e=

trong đó,

m.n.F .Q.H Q + 0, 2q
P
 Q+q
P  + n.F ÷
m


(7-4)

Trang 125


m: hệ số điều kiện làm việc, lấy m = 0,5 cho công trình vónh cữu, m = 0,7 cho
công trình tạm thời.
n: hệ số, phụ thuộc vào vật liệu cọc và phương pháp đóng cọc.

F: diện tích tiết diện ngang thực tế của cọc(m2)
Q: trọng lượng chày của búa đóng (T)
q: trọng lượng cọc
P: tải trọng cho phép của cọc (T)
H: Chiều cao rơi búa (cm), lấy bằng:
• Đối với búa treo, lấy bằng độ rơi thực tế của chày
• Đối với búa đơn động, lấy bằng đoạn đường đi thực tế của chày
E

• Đối với búa song động và búa diezen, H = Q trong đó E là năng lượng
thiết kế của một nhát búa (Tm)
d. Kỹ thuật đóng cọc
- Khi đóng cọc bằng búa phải dùng mũ cọc và đệm gỗ phù hợp với tiết diện ngang của cọc.
- Những nhát búa đầu tiên phải đóng nhẹ, khi cọc nằm chắc, đúng vào vò trí rồi mới cho búa
đóng mạnh.
-Trong quá trình hạ cọc cần ghi chép nhật ký theo mẫu in sẵn (có thể xem phụ lục A).
-Vào cuối quá trình đóng cọc khi độ chối gần đạt tới trò số thiết kế thì việc đóng cọc
bằng búa đơn động phải tiến hành từng nhát dể theo dõi độ chối cho mỗi nhát; khi
đóng bằng búa hơi song động cần phải đo độ lún của cọc, tần số đập của búa và áp
lực hơi cho từng phút; khi dùng búa di-ê-zen thì độ chối được xác đònh từ trò trung bình
của loạt 10 nhát sau cùng.
Cọc không đạt độ chối thiết kế thì cần phải đóng bù để kiểm tra sau khi được “ nghỉ”
theo quy đònh.
-Trong giai đoạn đầu khi đóng cọc bằng búa đơn động nên ghi số nhát búa và độ cao
rơi búa trung bình để cọc đi được 1m; khi dùng búa hơi thì ghi áp lực hơi trung bình và
thời gian để cọc đi được 1m và tần số nhát đập trong một phút. Độ chối phải đo với độ
chính xác tới 1mm. Độ chối kiểm tra được đo cho 3 loạt búa cuối cùng. Đối với búa
đơn và búa đi-ê-zen thì một loạt là 10 nhát; đối với búa hơi thì một loạt là số nhát búa
trong thời gian 2 phút; đối với búa rung 1 loạt cũng là thời gian búa làm việc trong 2
phút.

Thời gian “nghỉ” của cọc trước khi đóng kiểm tra phụ thuộc vào tính chất các lớp đất
xung quanh và dưới mũi cọc nhưng không nhỏ hơn:
 3 ngày khi đóng qua đất cát;
 6 ngày khi đóng qua đất sét.
e. Tiêu chuẩn dừng đóng cọc
Hai dấu hiệu để khống chế dừng đóng là: theo độ sâu mũi cọc quy đònh trong thiết kế
và theo độ xuyên cuối cùng của cọc vào đất (có khi còn gọi là theo độ chối)
Tiêu chuẩn khống chế việc dừng đóng cọc nên quy đònh như sau;

Trang 126


 Nếu mũi cọc đặt vào tầng đất thông thường thì độ sâu thiết kế làm tiêu chuẩn
chính còn độ xuyên thì dùng để tham khảo;
 Nếu mũi cọc đặt vào lớp đất cát từ chặt vừa trở lên thì lấy độ xuyên sâu làm
tiêu chuẩn chính còn độ sâu cọc để tham khảo;
 Khi độ xuyên đã đạt yêu cầu nhưng cọc chưa đạt đến độ sâu thiết kế thì nên
đóng tiếp 3 đợt, mỗi đợt 10 nhát với độ xuyên của 10 nhát này không được lớn
hơn độ xuyên quy đònh của thiết kế;
 Khi cần thiết dùng cách đóng thử để xác đònh độ xuyên khống chế.
f. Chấn động và tiếng ồn
Vấn đề ảnh hưởng về chấn động cũng như tiếng ồn đối với công trình và con người do
thi công đóng cọc gây ra cần phải được xem xét vì nó có thể dẫn đến những hậu quả
đáng tiếc, nhất là khi thi công đóng cọc gần công trình đã xây hoặc gần khu dân cư
(hình 7.6).

Trang 127


Trang 128

Trang 129


7.2.7 Haù coùc baống phửụng phaựp eựp túnh

Trang 130


a. Lựa chọn thiết bò ép cọc
Cọc ép là cọc được hạ bằng năng lượng tónh, không gây nên xung lượng lên đầu cọc.
Lựa chọn thiết bò ép cọc cần thoả mãn:
 Công suất của thiết bò không nhỏ hơn 1.4 lần lực ép lớn nhất do thiết kế quy
đònh;
 Lực ép của thiết bò phải đảm bảo tác dụng đúng dọc trục tâm cọc khi ép từ đỉnh
cọc và tác dụng đều lên các mặt bên cọc khi ép ôm, không gây ra lực ngang
lên cọc;
 Thiết bò phải có chứng chỉ kiểm đònh thời hiệu về đồng hồ đo áp và các van
dầu cùng bảng hiệu chỉnh kích do cơ quan có thẩm quyền cấp;

Trang 131


b. Lựa chọn hệ phản lực
Lựa chọn hệ phản lực cho công tác ép cọc phụ thuộc vào đặc điểm hiện trường, đặc
điểm công trình, đặc điểm đòa chất công trình, năng lực của thiết bò ép.
Có thể tạo ra hệ phản lực bằng neo xuắn chặt trong lòng đất, hoặc dàn chất tải bằng
vật nặng trên mặt đất khi tiến hành ép trước, hoặc đặt sẵn các neo trong móng công
trình để dùng trọng lượng công trình làm hệ phản lực trong phương pháp ép sau.

Trong mọi trường hợp tổng trọng lượng hệ phản lực không nên nhỏ hơn 1.1 lần lực ép
lớn nhất do thiết kế quy đònh.

Trang 132


Trang 133


c. Kỹ thuật ép cọc
 Kiểm tra đònh vò và thăng bằng của thiết bò ép cọc gồm các khâu:
• Trục của thiết bò tạo lực phải trùng với tim cọc;
• Mặt phẳng “ công tác” của sàn máy ép phải nằm ngang phẳng (có thể
kiểm ta bằng thuỷ chuẩn ni vô);
• Phương nén của thiết bò tạo lực phải là phương thẳng đứng, vuông góc
với sàn “ công tác”;
• Đoạn mũi cọc cần được lắp dựng cẩn thận, kiểm tra theo hai phương vuông
góc sao cho độ lệch tâm không quá 10 mm. Lực tác dụng lên cọc cần tăng
từ từ sao cho tốc độ xuyên không quá 1cm/s. Khi phát hiện cọc bò nghiêng
phải dừng ép để căn chỉnh lại.
 Ép các đoạn cọc tiếp theo gồm các bước sau:

Trang 134


• Kiểm tra bề mặt hai đầu đoạn cọc, sửa chữa cho thật phẳng; kiểm tra chi
tiết mối nối; lắp dựng đoạn cọc vào vò trí ép sao cho trục tâm đoạn cọc
trùng với trục đoạn mũi cọc, độ nghiêng so với phương thẳng đứng
không quá 1%;
• Gia tải lên cọc khoảng 10 ÷ 15% tải trọng thiết kế suốt trong thời gian hàn

nối để tạo tiếp xúc giữa hai bề mặt bê tông; tiến hành hàn nối theo quy đònh
trong thiết kế.
• Tăng dần lực ép để các đoạn cọc xuyên vào đất với vận tốc không quá
2cm/s;
• Không nên dừng mũi cọc trong đất sét dẻo cứng quá lâu(do hàn nối
hoặc do thời gian đã cuối ca ép...).
 Khi lực nén bò tăng đột ngột, có thể gặp một trong các hiện tượng sau:
• Mũi cọc xuyên vào lớp đất cứng hơn;
• Mũi cọc gặp dò vật;
• Cọc bò xiên, mũi cọc tì vào gờ nối của cọc bên cạnh.
d. Tiêu chuẩn dừng ép cọc
 Cọc được công nhận là ép xong khi thoả mãn đồng thời hai điều kiện sau đây:
• Chiều dài cọc đã ép vào đất nền trong khoảng Lmin ≤ Lc ≤ Lmax
trong đó:
Lmin , Lmax là chiều dài ngắn nhất và dài nhất của cọc được thiết kế dự
báo theo tình hình biến động của nền đất trong khu vực, m.
Lc là chiều dài cọc đã hạ vào trong đất so với cốt thiết kế.
• Lực ép trước khi dừng trong khoảng (Pép)min ≤ (Pép)KT ≤ (Pép)max
trong đó :
(Pép)min là lực ép nhỏ nhất do thiết kế quy đònh;
(Pép)max là lực ép lớn nhất do thiết kế quy đònh;
(Pép)KT là lực ép tại thời điểm kết thúc ép cọc, trò số này được duy trì với
vận tốc xuyên không quá 1cm/s trên chiều sâu không ít hơn ba lần
đường kính (hoặc cạnh) cọc.
7.2.8 Giám sát và nghiệm thu hạ cọc bê tông cốt thép
Nghiệm thu công tác thi công cọc tiến hành dựa trên cơ sở các hồ sơ sau:
 Hồ sơ thiết kế dược duyệt;
 Biên bản nghiệm thu trắc đạc đònh vò trục móng cọc;
 Chứng chỉ xuất xưởng của cọc theo các điều khoản nêu trong phần 3 về cọc
thương phẩm;

 Nhật ký hạ cọc và biên bản nghiệm thu từng cọc;
 Hồ sơ hoàn công cọc có thuyết minh sai lệch theo mặt bằng và chiều sâu cùng
các cọc bổ sung và các thay đổi thiết kế đã được chấp thuận;
 Các kết quả thí nghiệm động cọc đóng( đo độ chối và thí nghiệm PDA nếu có);
 Các kết quả thí nghiệm kiểm tra độ toàn khối của cây cọc- thí nghiệm biến
dạng nhỏ PIT theo quy đònh của Thiết kế;
Trang 135


 Các kết quả thí nghiệm nén tónh cọc.
7.3 Cọc chế tạo tại vò trí công trình
7.3.1 Cọc khoan nhồi
a. Công nghệ khoan
a1. Ống vách
Ống vách có đường kính lớn hơn đường kính cọc là 100 mm. Chiều dài của ống vách
từ 3 mét đến cả chiều sâu cọc nếu cần. Thường làm ống vách dài 4~8 mét . Chiều
dày tấm thép để cuộn thành ống vách từ 10 ~ 20 mm.
Nhiệm vụ của ống vách là chống giữ cho vách khoan ở lớp trên ngay từ mặt đất
xuống không bò sập, sụt và giữ cho đất chung quanh ở lớp trên của hố khoan không
chui vào hố khoan làm ảnh hưởng xấu đến công trình hiện có ở chung quanh nơi đang
thi công.
Thường ống vách này rút lên ngay sau khi đổ bê tông vừa xong để sử dụng cho nhiều
hố. Rút lên ngay sau khi đổ bê tông làm cho bê tông ở vùng có vách tạo nên áp lực
nén trực tiếp vào thành đất và tạo ra mặt không phẳng, làm tăng ma sát bên của cọc
lên, tăng độ an toàn cho cọc. Khi cọc nằm quá sát công trình liền kề thì nên giữ vách
lại mà không rút lên với mục đích không làm rung động công trình liền kề.
Có thể làm vách bằng vỏ bê tông cốt thép rổi để lại luôn cùng với cọc. Sử dụng vách
bằng bê tông cốt thép rất yên tâm trong khâu chống sập vách.

Trang 136

Trang 137


a2. Sử dụng dung dòch bùn khoan bentonite:
Bentonite là loại đất sét có kích thước hạt nhỏ hơn so với hạt đất sét kaolinite. Dùng
đất sét bentonite để chế tạo bùn khoan. Dung dòch sét có thành phần và tính chất đảm
bảo sự ổn đònh của hố đào trong thời gian xây dựng và lấp đầy hố.
Dung dòch sét bentonite có hai tác dụng chính:
 Làm cho thành hố đào không bò sập nhờ dung dòch chui vào các khe cát, khe
nứt quyện với cát dễ sụp lở để giữ cho cát và các vật thể vụn không bò rơi và

Trang 138


tạo thành một màng đàn hồi bọc quanh thành vách hố giữ cho nước không
thẩm thấu vào vách.
 Tạo môi trường nặng nâng những đất đá, vụn khoan, cát vụn nổi lên mặt trên
để trào hoặc hút khỏi lỗ khoan.
Quá trình khoan sâu thì bùn xâm nhập vào khe lỗ, tạo vách bùn, nên mật độ bentonite
giảm đi, quá trình khoan phải thường xuyên tiếp thêm bùn mới vào hố khoan.
a3. Thổi rửa hố khoan
Khi khoan đạt độ sâu, ngưng cho cát lắng đọng trong thời gian 30 phút, lấy gàu vét
cho hết lớp cát lắng đọng rồi bắt đầu thổi rửa cho sạch những mùn khoan và cát lẫn
trong dung dòch.
Quá trình khoan, bụi cát và mùn khoan trộn lẫn vào dung dòch bentonite làm cho dung
trọng của dung dòch này tăng lên. Việc vét bỏ cát lắng đọng và thổi rửa hết sức quan
trọng nhằm bảo đảm cho chất lượng cọc sau này.
Nếu dung trọng của bùn vượt quá những chỉ số đặc trưng đã nêu, khi đổ bê tông, bê

tông không đùn hết được bùn khỏi lỗ khoan để chiếm chỗ của nó, gây ra những túi
bùn trong bê tông. Nếu không vét sạch cát lắng đọng dưới đáy hố khoan sẽ tạo ra một
lớp bùn đệm giữa cọc và nền đáy cọc, khi chòu tải cọc sẽ bò lún quá mức cho phép.
Việc thổi rửa được thực hiện như sau:
 Trang bò
• Một ống bằng thép có chiều dày 8~10 mm, đường kính 254 mm, dài
bằng chiều sâu hố khoan (còn có tên là ống trémie). Để tạo thành ống
dài như vậy, ống trémie được nối bằng những đoạn ống dài 3 mét được
nối với nhau theo kiểu ống dưới có miệng bát tiện răng ren âm ở thành
bát và ống trên có răng ren dương. Đầu trên cùng sẽ là miệng bát làm
gờ tựa cho toàn ống để tựa lên giá tựa kiêm nắp cho hố khoan.
• Giá tựa là mặt thép tấm làm thành hai mảnh như cánh cửa mở theo
đường chia đều ở giữa. Một bản lề gắn vào một vò trí một đầu mút
đường chia hai mảnh ấy sao cho khi mở tách được hai nửa để lắp ống ở
vò trí chính giữa. Chính giữa đường phân giới của mặt đỡ khoét một lỗ đủ
ôm lấy ống trémie, để cả hai mảnh nắp đều ôm lấy ống trémie nhưng
không cho miệng bát lọt qua được. Mặt tựa này tỳ lên miệng ống vách.
Ống trémie được dùng trong quá trình sục rửa hố khoan và dùng khi đổ
bê tông.
• Một ống thép có đường kính ngoài là 60 mm, thành ống dày 3 ~ 4 mm
thả sâu cách đáy hố khoan 60 cm để dẫn khí nén xuống hố khoan. Đầu
trên ống này nối với ống cao su chòu áp lực cao dẫn đến máy nén khí.
 Qui trình thổi rửa:
• Thời điểm bắt đầu : 30 phút sau khi khoan xong và vét cát lắng đọng
bằng gàu.
• Thời gian thổi rửa : tối thiểu 30 phút , trước khi thổi rửa phải kiểm tra
các đặc trưng của bùn bentonite theo các chỉ tiêu đã nêu. Tùy tình hình
Trang 139

các thông số kiểm tra này mà dự báo thời gian thổi rửa. Phải thổi rửa
đến khi đạt các đặc trưng yêu cầu.
• Chú ý, trong thời gian thổi rửa phải bổ sung liên tục dung dòch bùn
bentonite tươi cho đủ bù số bùn lẫn cát và mùn khoan bò quá trình thổi
đẩy hoặc hút ra. Chiều cao của mặt trên lớp dung dòch bùn phải cao hơn
mức nước ngầm ổn đònh là 1,5 mét. Nếu không đủ độ cao này có khả
năng sập thành vách hố khoan do áp lực đất và nước bên ngoài thành hố
gây ra. Nếu không đảm bảo dung trọng của bùn tươi như yêu cầu cũng
gây ra sập vách hố khoan do điều kiện áp lực bên ngoài hố.
• Áp lực khí nén thổi căn cứ vào lý thuyết khí dâng nhờ khí (air lift).
b. Công nghệ lắp cốt thép
Cốt thép trong cọc khoan nhồi sâu ít ý nghóa chòu tải mà chỉ có tính chất cấu tạo. Tuỳ
người thiết kế qui đònh nhưng thường thép ít khi đặt đến đáy cọc. Thanh thép hiện nay
bán trên thò trường dài 11,7 mét nên cọc khoan nhồi hay chọn chiều sâu có bội số của
11,7 mét. Cốt thép khuyếch đại thành các lồng từng đoạn 11,7 mét. Sau khi được
phép thả thép sẽ móc vào cần trục thả xuống hố. Thả xong một khoanh, nếu nối thì
ngáng gỗ qua đầu trên của lồng để nối với đoạn trên. Khi nối chắc sẽ tháo rút thanh
gỗ để hạ tiếp cho đến khi đủ độ sâu. Trên cùng, có 3 thanh thép tạo móc vào miệng
ống vách để giữ lồng thép.
Thép dọc hay dùng có đường kính 25 ~  28, các thanh dọc thường đặt cách nhau 150
~ 200 mm. Đai có thể xoắn hay thành các vòng tròn. Đường kính thép đai hay dùng là
10 ~ 12.

Trang 140


c. Công nghệ đổ bê tông:
Bê tông được đổ khi đã kiểm tra độ sạch của hố khoan và việc đặt cốt thép. Thường
lắp lại ống trémie dùng khi thổi rửa lúc trước để dùng làm ống dẫn bê tông.
Độ sụt của bê tông thường chọn từ 120 mm đến 160 mm để đáp ứng điều kiện thi

công. Nếu không đủ độ sụt theo yêu cầu mà lượng nước đã vượt quá mức cho phép
phải dùng phụ gia hoá dẻo. Không nên để độ sụt quá lớn ( quá 160 mm) sẽ ảnh hưởng
đến chất lượng bê tông.
 Thiết bò sử dụng cho công tác bê tông:
• Bê tông chế trộn sẵn chở đến bằng xe chuyên dụng
Trang 141