Thi công cọc khoan nhồi

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BÁO CÁO
KỸ THUẬT THI CÔNG
KỸ THUẬT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Thành viên nhóm 5:
1.Nguyễn Phan Thanh Mẫn
2.Võ Văn Phú
3.Hoàng Hữu Nghĩa
4.Trần Hiếu Nghĩa
5.Đặng Minh Định
6.Nguyễn Bá Phục

12149264
12149091
12149273
12149085
12149028
12149095


NỘI DUNG

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

2

I- KHÁI QUÁT CỌC KHOAN NHỒI

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

3


I- KHÁI QUÁT CỌC KHOAN NHỒI
1. Giới thiệu khái quát
Cọc khoan nhồi là loại cọc BTCT được thi công bằng cách khoan tạo lỗ
trong đất sau đó lấp đầy bằng bê tông cốt thép.
Tên tiếng anh: Bored
pile.
Thiết bị, kinh nghiệm của nhà thầu và tay nghề của công nhân ảnh hưởng
rất lớn đến chất lượng của cọc.
Khi thi công phải tiến hành kiểm tra từng giai đoạn,đạt yêu cầu mới tiến
hành thi công đoạn tiếp theo.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

4


I- KHÁI QUÁT CỌC KHOAN NHỒI
2. Ưu điểm và nhược điểm
* Ưu điểm

•

Thuận tiện trên mọi loại địa hình phức tạp.

•

Có thể được đặt vào những lớp đất rất cứng, thậm chí là đá mà cọc đóng
không thể tới được.

•

Quá trình thi công không gây ảnh hưởng đến kết cấu của các công trình
xung quanh, không gây tiếng ồn.

•

Sức chịu tải lớn hơn nhiều so với cọc chế sẵn.

•

Có độ an toàn trong thiết kế và thi công cao.

•

Thép dài liên tục 11.7m, bê tông được đổ liên tục từ đáy lên trên tạo 1 khối
đúc liền tránh tình trạng chấp nối như cọc chế sẵn.

•

Cho phép kiểm tra trực quan các lớp địa tầng bằng mẫu lấy lên từ hố

khoan.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

5


I- KHÁI QUÁT CỌC KHOAN NHỒI
2. Ưu điểm và nhược điểm
* Nhược điểm
• Giá thành trên 1m dài cọc vẫn còn cao hơn so với cọc đóng, cọc ép
và cọc rung hạ.
• Chi phí khảo sát địa chất cho việc thiết kế móng cọc khoan nhồi cao
hơn so với móng cọc khác.
• Sản phẩm trong suốt quá trình thi công nằm sâu dưới long đất, dễ
xảy ra các khuyết tật mà mắc thường không thể kiểm tra được.
• Hiện trường thi công dễ bị lầy lội ảnh hưởng đến môi trường.
• Thi công phụ thuộc nhiều vào thời tiết.
TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

6


I- KHÁI QUÁT CỌC KHOAN NHỒI

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

7


II- CÁC DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
CỌC KHOAN NHỒI.
1. Các dạng cọc khoan nhồi.
•

Cọc khoan nhồi đơn giản: tiết diện hình trụ
và không thay đổi trên suốt chiều dài cọc.

•

Cọc nhồi mở rộng đáy và thân: có hình trụ
bình thường nhưng khi đến gần đáy thì
dung gầu đặc biệt hoặc thuốc nổ để mở
rộng đáy hố khoan.

•

Cọc Barrette: là 1 loại cọc nhồi có tiết diện
chữ nhật, chữ I, chữ L, chữ H. Thực chất
là 1 loại tường trong đất bằng BTCT.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

8


II- CÁC DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
CỌC KHOAN NHỒI.
2. Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi
Trên thế giới có rất nhiều thiết bị và công nghệ thi công cọc khoan nhồi nhưng
có 2 nguyên lý được sử dụng trong tất cả các phương pháp thi công là:
•

Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách.

•

Cọc khoan nhồi không dung ống vách.
2.1. Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách.
Thường được sử dụng khi thi công những cọc nằm sát với công trình có sẵn
hoặc do điều kiện địa chất đăch biệt.
*Ưu điểm: không lo vấn đề sập thành hố khoan, không gây bẩn vì không sử
dụng bentobite, chất lượng cọc cao.
*Nhược điểm: máy thi công phải lớn, khi thi công gây ra tiếng ồn và khó thi
công với cọc dài trên 30m.
TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

9

II- CÁC DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
CỌC KHOAN NHỒI.
2.1. Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

10


II- CÁC DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
CỌC KHOAN NHỒI.
2. Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi
2.2. Cọc khoan nhồi không sử dụng ống vách.
Đây là công nghệ khoan rất phổ biến. Phương pháp này thích
hợp với các loại đất sét mềm, nửa cứng nửa mềm, đất cát mịn, cát thô
hoặc có lẫn sỏi cỡ hạt từ 20-100mm.
Có 2 phương pháp dung cọc khoan nhồi không dùng ống vách:
• Phương pháp khoan thổi rửa (phản tuần hoàn).
• Phương pháp khoan gầu.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

11


II- CÁC DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG

CỌC KHOAN NHỒI.
2. Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi
2.1. Phương pháp khoan thổi rửa:
•Máy

đào sử dụng guồng xoắn để phá đất,

bơm bentonite xuống để giữ vách hố đào.
•Dung

dịch mùn khoan được máy bơm áp lực

đẩy từ đáy hố khoan lên chứa vào bể lắng để
lọc Bentonite tái sử dụng.
*Ưu điểm: phương pháp này có giá thiết bị rẻ,
thi công đơn giản.
* Nhược điểm: Tốc độ khoan chậm, chất lượng
và độ tin cậy chưa cao
TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

12


II- CÁC DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG
CỌC KHOAN NHỒI.
2. Các phương pháp thi công cọc khoan nhồi
2.2. Phương pháp khoan gầu:
•

Gầu khoan có dạng thùng xoay cắt đất và
đưa ra ngoài.

•

Vách hố khoan được giữ ổn định bằng
dung dịch Bentonite.

*Ưu điểm: Thi công nhanh, kiểm tra chất lượng
dễ dàng, đảm bảo vệ sinh an toàn và ít ảnh
hưởng đến công trình lân cận.
* Nhược điểm: Giá thành cao,đòi hỏi quy trình
công nghệ rất chặt chẽ,cán bộ kỹ thuật và công
nhân có tay nghề cao,có ý thức kỷ luật cao.
TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

13


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Toàn bộ quá trình gồm 8 bước
B1: Công tác chuẩn bị

B8: Kiểm tra chất lượng cọc

B2: Công tác định vị tim cọc

B7: Đổ Bê tông và rút ống thép

B3: Hạ ống vách, khoan và
bơm DD Bentonite

B6: Lắp ống đổ Bê tông

B4: Xác định độ sâu hố
khoan và vệ sinh hố khoan

B5: Công tác chuẩn bị hạ lồng
thép

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

14


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
1.Công tác chuẩn bị.
-Điều tra đầy đủ về phương án và lộ trình vận chuyển.
-Phải đảm bảo có đủ diện tích hiện trường để lắp đặt thiết bị.
-Phải có biện pháp hạn chế tác động của tiếng ồn và chấn động. Các biện
pháp giảm tiếng ồn như sau:
• Giảm tiếng ồn ở động cơ nổ: Chú ý hướng phát ra tiếng ồn và đặt
chụp hút âm ở động cơ nổ.
• Điện khí hóa nguồn động lực: Dùng động cơ diện thay thế cho máy
nổ, máy nén khí.

• Xây tường bao quanh hiện trường: hiệu quả của việc cách âm bằng
tường phụ thuộc rất nhiều vào độ cao và chất liệu làm tường.
TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

15


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
2. Định vị vị trí đặt cọc:
-Dùng máy kinh vĩ để xác định vị trí đặt cọc.
-Căn cứ bãn vẽ thiết kế và địa hình thực tế mà định vị tim cọc.
-Cách định vị cọc:
• Chọn 2 trục trên bản vẽ vuông góc tạo thành hệ tọa độ khống chế. Từ
hệ tọa độ này triển khai vị trí các tim cọc.
• Tim cọc được xác định bằng 2 tim mốc A, B vuông góc nhau và cách đề
A, B một khoảng L.
• Sai số định vị của cọc sau khi thi công không được lệch quá 1/3 đường
kính của cọc.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

16


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
3. Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dd bentonite.

3.1. Công tác hạ ống vách:
-Ống vách có nhiệm vụ:
•Định vị và dẫn hướng cho máy khoan.
•Giữ ổn định cho bề mặt hố khoan và chống sập thành phần trên hố
khoan.
•Bảo vệ để đất đá, thiết bị không rơi xuống hố khoan
•Làm sàn đỡ tạm và thao tác để buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp dựng
và tháo dỡ ống đổ bê tông.
-Sau khi đổ bê tông xong ống vách sẽ được rút lên và thu hồi lại.
-Các phương pháp hạ ống vách:
•Phương pháp rung: Là sử dụng loại búa rung thông thường, để đạt độ
sâu khoảng 6 mét phải mất khoảng 10 phút.
•Phương pháp ép: Là sử dụng máy ép để ép ống vách xuống độ sâu cần
thiết.
17
Kỹ Thuật Thi Công
TS.Hà Duy Khánh


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
3. Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dd bentonite.
3.1. Công tác hạ ống vách:
- Các phương pháp hạ ống vách:
• Sử dụng chính máy khoang để
hạ ống vách: Đây là phương
pháp phổ biến hiện nay. Người ta
lắp vào gầu khoan thêm một đai
sắt để mở rộng hố đào khoan
đến hết độ sâu của ống vách thì
dùng cần cẩu hoặc máy đào đưa

ống vách vào vị trí và hạ xuống
cao trình cần thiết, dùng cần gõ
nhẹ lên ống vách để điều chỉnh
độ thẳng đứng.
TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

18


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
3. Công tác hạ ống vách, khoan và bơm dd bentonite.
3.2. Công tác khoan tạo lỗ và bơm dd Bentonite:
-Quá trình này được thực hiện sau khi đặt xong ống vách tạm.
-Đất lấy ra khỏi lòng cọc được thực hiện bằng thiết bị khoan đặc biệt, đầu
khoan lấy đất có thể là loại guồng xoắn cho lớp đất sét hoặc là loại thùng cho
lớp đất cát.
-Cần khoan có dạng ăng ten gồm 3 ống lồng vào nhau và truyền được chuyển
động xoay, ống trong cùng gắn với gầu khoan và ống ngoài cùng gắn với động
cơ xoay của máy khoan.
-Cao trình dung dịch Bentonite ít nhất phải cao hơn cao trình mực nước ngầm
từ 1-2m, thông thường nên giữ cho cao trình dung dịch Bentonite cách mặt
trên của ống vách là 1m.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

19

III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

20


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
5. Công tác chuẩn bị hạ lồng thép.
-Căn cứ vào bản vẽ để gia công thép cho cọc.
-Cốt thép được buộc sẵn và đưa lên gần giá hố khoan.
-Phụ thuộc vào PP thi công, kết cấu công trình, thiết bị và mặt bằng mà người
ta chia đoạn lồng thép dao động trong khoảng 8-12m.
-Cốt thép được đưa xuống hố khoan từng lồng một bằng cần trục.
-Khi hạ cốt thép phải tiến hành cẩn thận từ từ giữ cho lồng luôn thẳng đứng để
tránh va vào thành hố khoan.
-Để đảm bảo cho chiều dày lớp bê tông bảo vệ người ta sử dụng con kê định
vị lồng thép. Con kê là phụ kiện bằng thép bản hay xi măng-cát dày 50mm.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

21

III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Một số hình ảnh hạ lồng thép:

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

22


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
6. Lắp ống đổ bê tông:
-Ống đổ bê tông có thể được lắp ngay sau khi khoan hố xong để thổi rửa đáy
hố khoan nhưng cũng có thể chỉ được lắp sau khi đã làm sạch đáy hố khoan.
-Ống đổ bê tông là ống thép dày khoảng mm được chế thành từng đoạn để có
thể tháp lắp tùy ý.
-Có 2 cách nối ống hiện nay là nối bằng cáp và nối bằng ren. Nối bằng cáp là
biện pháp được sử dụng rông rãi hơn. Chỗ nối thường có gioăng cao su.
-Ống đổ được lắp từng đoạn từ dưới lên.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

23


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

24


III-QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
7. Công Tác Đổ Bê Tông Và Rút Ống Vách.
7.2. Rút ống vách.
•Lúc này các giá đỡ, sàn công tác, treo cốt thép vào ống vách đều được tháo
dỡ.
•Ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu và phải kéo thẳng đứng để tránh
xê dịch tim đầu cọc.
•Sau khi rút ống vách phải lấp cát vào hố cọc nếu cọc sâu, lấp hố thu bentonite
và rào chắn tạm bảo vệ cọc.
•Không được phép rung động hoặc khoan cọc khác trong vòng 24 giờ kể từ khi
kết thúc đổ bê tông cọc trong phạm vi 5 lần đường kính của cọc.

TS.Hà Duy Khánh

Kỹ Thuật Thi Công

25