Tổng quan về công nghệ thi công cọc khoan nhồi. tính toán, kiểm nghiệm hệ phao nổi

Lời nói đầu...............................................................................................................1
Phần I: Đặc trưng công nghệ thi công cọc khoan nhồi............................................2
Chương1: Giới thiệu về công ty TNHH kỹ thuật nền móng&xây dựng Hồng Đức 2
1.1. Giới thiệu chung........................................................................................2
1.2.Các ngành kinh doanh:...............................................................................2
1.3.Cơ cấu tổ chức............................................................................................2
1.4.Danh mục thiết bị.......................................................................................3
1.5.Công trình đã tham gia...............................................................................5
Chương 2:Tổng quát công nghệ khoan cọc nhồi.....................................................10
2.1. Giới thiệi chung.........................................................................................10
2.2.Công nghệ thi công khoan cọc nhồi...........................................................13
2.7.Các loại thiết bị phục vụ thi công :............................................................31
Phần II: Tính toán máy khoan và hệ phao nổi.........................................................33
Chương 3: Lựa chọn phương án...............................................................................33
3.1. Phương án I: Lắp cần giàn lên máy cơ sở là máy xúc thuỷ lực................33
3.2. Phương án 2: Lắp cần hộp lên máy xúc thuỷ lực......................................34
Chương 4: Tính toán kết cấu thép cần.....................................................................36
4.1. Khái niệm về kết cấu thép.........................................................................36
4.2. Vật liệu chế tạo..........................................................................................36
4.3. Hình thức kết cấu......................................................................................36
4.4. các trường hợp tảI trọng và tổ hợp tảI trọng.............................................38
4.5. TảI trọng tính.............................................................................................39
4.6.Phương pháp tính kết cấu thép...................................................................54
4.7. Xác định nội lực trong giàn.......................................................................55
4.8. Kiểm nghiệm lại trọng lượng bản thân kết cấu thép :...............................67
4.9.Tính mối ghép :..........................................................................................67
Chương 5 Tính toán cơ cấu nâng.............................................................................72
5.1. Xác định chế độ làm việc của cơ cấu nâng...............................................72
5.2. Sơ đồ độngcơ cấu nâng.............................................................................73
5.3. Chọn cáp nâng...........................................................................................73
5.4. Tính toán tang và puly...............................................................................74

5.5. Tính chọn động cơ thủy lực :....................................................................84
5.6. Chọn hộp giảm tốc....................................................................................85
1
5.7. Tính toán chọn phanh................................................................................86
5.8. Tính toán chọn khớp nối...........................................................................86
Chương 6: Tính toán cơ cấu quay cần kelly.............................................................90
6.1.Phân tích chung..........................................................................................90
6.2. Phân tính toán các chi tiết của cơ cấu xoay cần kelly...............................95
Chương 7: Hệ nổi và cách bố trí các thiết bị khoan cọc nhồi trên hệ.....................123
7.1.Hệ nổi, neo giữ hệ nổi................................................................................123
7.2. Tính toán hệ nổi........................................................................................137
Tài liệu tham khảo...............................................................................................148
Lời nói đầu
Trong suốt quá trình vừa qua, được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo
Trường đại Học GTVT TP HCM, đặc biệt là sự quan tâm dạy bảo của các thầy cô
giáo trong Khoa Cơ Khí cùng với những nỗ lực học tập của bản thân em đã được giao
nhận, hoàn thành đồ án tốt nghiệp - môn học cuối cùng trước khi trở thành một kỹ sư.
Hiện nay và trong tương lai, ở nước ta cùng với sự phát triển của nền kinh tế
quốc dân, ngành xây dựng đang phát triển với tốc độ nhanh chóng, nước ta đang rất
cần có những công nghệ hiện đại, áp dụng những thành quả khoa học kỹ thuật vào
công cuộc xây dựng phát triển các đô thị hiện đại, các công trình lớn như nhà cao
tầng, cầu cống, sân bay, bến cảng trong đó việc giải quyết xử lý nền móng cho các
công trình lớn là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết. Công nghệ thi công khoan
cọc nhồi có tác dụng rất hữu ích trong việc xử lý các vấn đề trên. Công nghệ khoan
cọc nhồi (cọc đổ bê tông tại chỗ) có thể giải quyết được các vấn đề kỹ thuật móng sâu
trong nền địa chất phức tạp, ở những nơi mà các loại cọc đóng bằng búa xung kích,
búa rung, loại cọc ống thép không thực hiện được hoặc đòi hỏi kinh phí rất cao, tiến
độ thi công kéo dài không đảm bảo tiến độ công trình. Công nghệ thi công khoan cọc
nhồi đã tạo thế chủ động cho ngành xây dựng của nước ta không những trong thi
công các công trình cầu lớn mà cho cả các công trình cảng biển, cảng sông, nhà cao

tầng
2
Thấy rõ được vai trò quan trọng trong công nghệ thi công khoan cọc nhồi đối với
các công trình giao thông, được sự phân công của bộ môn Máy Xây Dựng trường
ĐH GTVT TP HCM, dưới sự hướng dẫn chỉ bảo trực tiếp của thầy giáo Ts. Lê Thiện
Thành em đã được nhận làm đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Tổng quan về công nghệ thi
công cọc khoan nhồi. tính toán, kiểm nghiệm hệ phao nổi”
Một lần nữa, em xin trân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường đại Học GTVT
TP HCM, Khoa Cơ Khí, bộ môn Máy Xây Dựng, đặc biệt là thầy giáo T.s Lê Thiện
Thành đã tạo điều kiện, trực tiếp giúp đỡ hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án này.
Em xin trân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện:
PHẦN I: ĐẶC TRƯNG CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH KĨ THUẬT NỀN MÓNG VÀ
XÂY DỰNG HỒNG ĐỨC
1.1. Giới thiệu chung
Công ty TNHH Kỹ thuật nền móng & Xây dựng Hồng Đức (HD Foundation
Engineering & Construction Co., Ltd.) được thành lập năm 2000 theo Giấy phép kinh
doanh số 4102002561 do Sở Kế hoạch và Đầu tư Tp. Hồ Chí Minh cấp.
1.2.Các ngành kinh doanh:
 Khảo sát địa hình, địa chất công trình, địa chất thủy văn
 Thăm dò và khai thác nước ngầm
 Xử lý nước thải và nước cấp
 Xử lý nền móng
 Xây dựng công trình công nghiệp và dân dụng
 Tư vấn xây dựng
 Sản xuất, mua bán vật liệu xây dựng và máy móc thiết bị ngành xây dựng,
nguyên vật liệu và máy móc thiết bị ngành khai thác và xử lý nước
3
Từ khi thành lập cho đến đầu năm 2003 công ty hoạt động chủ yếu trên các lĩnh

vực Khảo sát địa chất công trình, Khảo sát địa hình, Địa chất thủy văn, Xử lý nền đất
yếu (bơm hút chân không), Khai thác và xử lý nước ngầm, Thi công móng công trình
(cọc nhồi).
Từ năm 2003, Công ty đã và đang đầu tư thêm trang thiết bị, mở rộng các lĩnh
vực hoạt động sang các hạng mục gần gũi về chuyên môn như thi công ép cọc, đóng
cọc, thi công kè, bãi, xây lắp cơ khí,...
Tình hình hoạt động trong các năm 2003, 2004 và 2005 cho thấy sự phát triển
đáng kể về số lượng các công trình thực hiện, doanh thu và quan trọng nhất là sự mở
rộng các lĩnh vực hoạt động của Công ty.
Với nhiều năm kinh nghiệm cùng với đội ngũ kỹ sư có năng lực và nhân viên tay
nghề cao, các dự án chúng tôi tham gia được phía đối tác đánh giá cao và tin tưởng.
1.3.Cơ cấu tổ chức
1.3.1.Ban Lãnh đạo
Ông Nguyễn Trọng Khanh: Giám đốc
Ông Đặng Đức Hiệp: Phó Giám đốc Kỹ thuật
Ông Lê Văn Đồng: Phó Giám đốc Thi công
Bà Ngô Thị Cẩm: Kế toán trưởng
1.3.2. Đội khảo sát địa chất và địa chất thủy văn
Ông Nguyễn Văn Vinh: Đội trưởng
Ông Đào Tấn Thóa: Đội phó
1.3.3. Đội khảo sát địa hình
Ông Võ Minh Tuấn: Đội trưởng
Ông Lê Quang Trí: Đội phó
Ông Nguyễn Quốc Chính: Đội phó
1.3.4.Phòng thí nghiệm
Ông Đặng Đức Hiệp: Trưởng phòng
Cô Nguyễn Hoàng Vân: Phó phòng
Đội thi công cọc nhồi 1
Ông Phan Văn Bích: Đội trưởng
4

Đội thi công cọc nhồi 2
Ông Huỳnh Thanh Việt: Đội trưởng
Đội thi công cọc nhồi 3
Ông Văn Thành Hưởng: Đội trưởng
Đội thi công cọc nhồi 4
Ông Bùi Văn Thuận: Đội trưởng
Đội thi công ép cọc:
Ông Lý Hồng Lợi: Đội trưởng
1.4.Danh mục thiết bị
Trong các năm 2002, 2003, 2004 và 2005, Công ty đã liên tục đầu tư một số
trang thiết bị mới như các máy khoan cọc nhồi (Sumitomo, Hitachi) với khả năng
khoan cọc với đường kính từ 1.0 đến 2.5m, độ sâu khoan đến 60 - 70m, phục vụ thi
công cọc khoan nhồi, trang thiết bị phòng thí nghiệm cơ học đất, các máy phục vụ
khác (máy đào, máy ủi, máy phát điện...) cùng một loạt các máy móc cơ khí cho
xưởng cơ khí của Công ty.
Công ty cũng đã đầu tư các trang thiết bị mới cho Phòng thí nghiệm Cơ học đất
và các thiết bị thí nghiệm hiện trường kỹ thuật cao như thiết bị xuyên tĩnh điện
(Electric cone penetration), thí nghiệm nén hông (Pressuremeter),
1.4.1Thiết bị thi công
1. Máy cẩu thi công cọc khoan nhồi (06 cái) - Sumitomo, Hitachi, Nippon Sharyo
(Nhật) Cẩu 30-40 tấn (khoan sâu 50-75 m, đường kính 1.0-2.5m)
2. Thiết bị ép cọc (2 bộ) 200 tấn
3. Thiết bị đóng cọc Nhật Bản K45 và M45
4. Thiết bị thi công bấc thấm Độ sâu đến 25m
5. Máy bơm chân không - Nhật, Mỹ - Tổng công suất 100 kWh
6. Máy đào, máy ủi - Nhật
7. Máy phát điện - Mỹ
8. Máy bơm các loại - Mỹ, Nhật
1.4.2.Thiết bị thi công xử lý nền
1. Máy phụt vửa cement áp lực tối đa đến 5 MPa, lưu lượng bơm 100-350 lít/ph

5
2. Máy trộn
3. Máy hàn nhiệt (thi công geomembrane) Thụy sĩ
1.4.3.Thiết bị khảo sát địa chất
1. Máy khoan và các dụng cụ đi kèm (XJ, XY, UGB, URB) - Trung Quốc, Nga -
Khoan sâu đến 200m, đường kính đến 600mm
2. Thiết bị xuyên tĩnh hiện trường - CPT (cơ và điện) Geotech - Thụy ĐiểnGouda
- Hà Lan Sâu 50 - 60 máy lực ép 10 - 20 tấn
3. Thiết bị cắt cánh hiện trường (Vane shear) - ấn Độ, Trung Quốc - Sâu 40 m
4. Thiết bị thí nghiệm nén hông trong hố khoan (Pressuremeter) - Pháp - Sâu 60
m
5. Thiết bị thí nghiệm độ chặt bằng nón cát Gilson, Mỹ
6. Thiết bị thí nghiệm nén tĩnh (cọc, đĩa)
7. Thiết bị thí nghiệm CBR hiện trường USA
8. Thiết bị đo sâu điện Diapir-10R - Hungary
1.4.4.Thiết bị quan trắc địa kỹ thuật
1. Máy đo áp lực nước lỗ rỗng dùng khí Mỹ, Canada Độ chính xác 1 kPa
2. Máy đo áp lực nước lỗ rỗng dùng nước Anh Độ chính xác 1 kPa
3. Máy đo lún sâu (Magnetic Extensometer) SINCO, Geokon (Mỹ) Đo sâu 50 m
4. Máy đo chuyển vị ngang (Inclinometer) Geokon (Mỹ) Đo sâu 50 m
5. Máy đo đa năng bằng dây rung (Vibrating wire readout) Geokon (Mỹ)
6. Máy đo mực nước (Water level meter) SysGeo (ý) Đo sâu 50 m
1.4.5.Thiết bị khảo sát địa hình
1. Máy định vị GPS SR 9400, Trimble 4800 Leica (Thụy Sĩ), Trimble (Mỹ)
2. 1ppm±Máy toàn đạc điện tử TCA 2003, TCR 705, TC 600 Leica (Thụy Sĩ) Độ
chính xác 0.5" - 3"0.5 - 3 mm
3. Máy kinh vĩ : Wild T2, THEO 020, THEO 010, C 100 Leica (Thụy sĩ), Đức,
Nikkon (Japan) Độ chính xác 1", 5",3mm + 3ppm
4. Máy thủy bình Na 2, Na 28 Na 720 Leica (Thụy Sĩ) Độ chính xác 0.5 -
3mm/1km

5. Máy đo sâu SYMRAP E300 USA Độ chính xác 0.1m
6
6. Thước thép, mia Invar, micrometer
1.4.6.Thiết bị thí nghiệm trong phòng và hiện trường
1. Máy nén ba trục - Trung Quốc
2. Máy cắt ứng biến - Trung Quốc, Mỹ - áp lực đến 16 kg/cm2
3. Máy nén một trục - Trung Quốc - áp lực đến 40 kg/cm2
4. Thiết bị nén đơn - Mỹ, Trung Quốc
5. Thiết bị thí nghiệm CBR
6. Thiết bị đầm nện (tiêu chuẩn, hiệu chỉnh)
7. Cần Benkelman
1.5.Công trình đã tham gia
1.5.1.Thi công xây dựng
1. Nhà cao tầng Me Linh Point
2. Cầu Gia Hội - Huế
3. Cầu Chợ Dinh - Huế
4. Cảng Nghi Sơn - Thanh Hóa
5. Công ty Vạn Đức - Trảng Bàng
6. Cầu Vàm Đình - Cà Mau
7. Nhà máy Hyunjin - KCN Trảng Bàng
8. Cảng dầu thực vật, quận 7 - TpHCM
9. Cầu Lăng Cô - Huế
10.Cầu A1 - Điện Biên Phủ - Lai Châu
11.Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ 3
12.Cầu Cái Tư - Kiên Giang
13.Nhà máy xi măng Hà Tiên 2 - Trạm phân phối Cần Thơ
14.Cầu vượt Hòa Cầm - Đà Nẵng
15.Đập Thảo Long - Huế
16.Nhà xưởng số 2 Cty giày Khải Hoàn
17.Nhà xưởng số 3 Cty giày Khải Hoàn

18.Cty bảo hiểm PJICO Cần Thơ
19.Cầu Rạch Miễu - Bến Tre
7
20.C/c 50 Lê Hồng Phong - Nha Trang
21.Nhà máy đóng tàu Hyundai - Vinashin (Ninh Hòa - Nha Trang)
22.Cầu Tư Hiền (Thừa Thiên - Huế)
23.Cầu Thuận An (Thừa Thiên - Huế)
24.Cầu Hiệp Thượng (Hải Dương)
25.Cầu Kênh Ngang (TP. HCM)
26.Đường cao tốc TpHCM - Trung Lương - Cầu Bến Lức - Cầu Bà Tồn
27.C/c Phước Long - Nha Trang
28.Cầu Thầy Tiêu, Quận 7, TpHCM
1.5.2.Xử lý nền móng
1. Thi công khoan phụt đập Thác Mơ
2. Thi công khoan phụt đập Đồng nai 4
3. Cty dầu nhờn Mekong - Vĩnh Long
4. Dự án Bourbon Bến Lức - Long An
5. Cảng dầu thực vật Vocarimex, Quận 7, TpHCM
6. Cảng dầu thực vật Vocarimex, Quận 7, TpHCM
7. Gia cố nền nhà xưởng Công ty P&G
8. Khu chế xuất Linh Trung 2
9. Nh/máy thủy điện Srok Phumiêng
10.Nhà máy thủy điện Cần Đơn
1.5.3.Khảo sát địa hình và địa chất công trình
1. KCN AMATA - Đồng Nai
2. Khu công nghiệp Cát Lái - TpHCM
3. Nhà máy Wall Ice cream - TpHCM
4. Hệ thống cầu thuộc quận 9 TpHCM
5. Nhà m nhiệt điện Trà Nóc - Cần Thơ
6. Hệ thống giao thông Định Quán

7. Dự án Bourbon Bến Lức - Long An
8. Khu Công nghiệp Tân Bình TpHCM
9. Cty Tainan Spinning - Đồng Nai
8
10.Nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ 1 - Tuyến kênh lấy nước sạch
11.Khu chế xuất Linh Trung 2
12.Cầu Câu Lâu - Quảng Nam
13.Dự án Lyonnaise cấp nước sạch
14.Khu dân cư Bình Phú, Q.6, TpHCM
15.Dự án mở rộng sân bay Tân Sơn nhất
16.Dự án đuôi hơi nhà máy Phú Mỹ 2.2
17.Khu chế xuất Linh trung 3
18.Nhà máy cement Hà Tiên 2.2
19.Cảng Kỳ Hà - Tỉnh Quảng Nam
20.Cảng Thị Nại - Tỉnh Bình Định
21.Đập nước Sông Tho - Bình Thuận
22.Cảng Sa Kỳ - Tỉnh Quảng Ngãi
23.Đập nước Ba Ha - Bình Thuận
24.Cảng Hòn Khói - Tỉnh Khánh Hòa
25.Cảng Tịnh Hòa - Tỉnh Quảng Ngãi
26.NM điện Nghi Sơn - Thanh Hóa
27.Nhà máy cement Hà Tiên 2.2 - Đợt 2
28.Đường Hồ Chí Minh, A Đớt - A Tép
29.Nhà máy nước giải khát San Miguel - KCN AMATA Đồng Nai
30.Khu du lịch LIFE Resort - Huế
31.Đường và cầu vào Khu du lịch Đại Phước - Nhơn Trạch - Đồng Nai
32.Dự án Khí điện đạm Cà Mau - GĐ 1
33.Cầu Đại Phước, Đồng Nai
34.Cảng Thị Vải - Bà Rịa - Vũng Tàu
35.Nhà máy điện Cà Mau

36.Khu dân cư Tây Tăng Long
37.NM lọc dầu Dung Quất - Quảng Ngãi
38.NM bán dẫn Intel - KCN cao TpHCM
39.NM nhiệt điện Ô Môn
9
40.NM nhiệt điện Ô Môn 2
41.Bể đúc hầm vượt sông Sài Gòn - Dự án Xa lộ Đông - Tây
1.5.4.Quan trắc địa kỹ thuật
1. Tuyến đường Cà Mau - Năm Căn
2. Cảng FLDC - TpHCM
3. Trạm phân phối cement Nghi Sơn Hiệp Phước, Nhà Bè, TpHCM
4. Cầu Câu Lâu
5. Nhà máy phân đạm Phú Mỹ - Dự án Khí điện đạm Phú Mỹ
6. Nhà máy thủy điện Cần Đơn - Bình Phước
7. Ký túc xác công nhân Tân Thuận
8. Khu căn hộ cao tầng Mỹ Thuận
9. Trạm nạp bình LPG
10.Nhà máy điện Cà Mau - Dự án Khí Điện Đạm Cà mau
11.Tuyến đường ống dẫn khí PM3 - Cà Mau
1.5.5.Dự án khai thác nước ngầm
1. Nhà máy sữa Foremost
2. Nhà máy Wall Ice cream - TpHCM
3. Nhà máy giấy Vĩnh Huê
4. Nhà máy superphoshat Long Thành
5. Sân bay Tân Sơn Nhất
6. Khu công nghiệp Tân Bình
7. Khu công nghiệp Trảng Bàng
8. Khu dân cư Hiệp Bình Chánh
9. Siêu thị METRO An Phú
10.Khu du lịch Giang Điền

11.Nhà máy sữa Nutifood
12.Siêu thị METRO Cần Thơ
13.Dự án cấp nước nh/m HOLCIM
14.Khảo sát địa chất
15.Khảo sát địa chất công trình, Khảo sát địa hình, Địa chất thủy văn
10
1.5.6.Xử lý nền móng
Xử lý nền móng: Khoan phụt beton gia cố móng cho các đập thủy điện, xử lý nền
các bến cảng, nhà xưởng, khu chế xuất...
Từ năm 2003, Công ty đã đầu tư thêm trang thiết bị, mở rộng các lĩnh vực hoạt
động sang các hạng mục gần gũi về chuyên môn như thi công ép cọc, đóng cọc, thi
công kè, bãi, xây lắp cơ khí.
Các dự án xử lý nền móng
1. Thi công khoan phụt đập Thác Mơ
2. Thi công khoan phụt đập Đồng nai
3. Cty dầu nhờn Mekong - Vĩnh Long
4. Dự án Bourbon Bến Lức - Long An
5. Cảng dầu thực vật Vocarimex, Quận 7, TpHCM
6. Gia cố nền nhà xưởng Công ty P&G
7. Khu chế xuất Linh Trung 2
8. Nhà máy thủy điện Srok Phumiêng
9. Nhà máy thủy điện Cần Đơn
CHƯƠNG 2:TỔNG QUÁT CÔNG NGHỆ KHOAN CỌC NHỒI
2.1. Giới thiệi chung
Cùng với sự phát triển các công trình xây dựng có quy mô lớn trong các ngành
xây dựng công nghiệp, nhà cao tầng, các công trình giao thông cầu, bến cảng móng
cọc khoan nhồi đã được nghiên cứu và áp dụng nhiều trong xây dựng cầu đường, bến
cảng, các vùng đất khác nhau, đặc biệt là ở những vùng đất yếu địa chất phức tạp.
Công nghệ khoan cọc nhồi đã được sử dụng nhiều trong các công trình cầu lớn của
nước ta như móng trụ neo móng trụ tháp phần cầu chính cầu Mỹ Thuận, sử dụng 36

11
cọc khoan nhồi đường kính 250 cm, dài 55-100m, khả năng chịu tải của cọc là 3900T,
cọc xuyên qua địa tầng sét chảy đến sét dẻo mịn, ngàm vào tầng cát chặt 2-3m bằng
gầu ngoạm hình bán cầu KD F3 _2400 E(S) của Đức, giữ ổn định vách lỗ khoan bằng
ống vách và dung dịch Bentonite; thi công móng mố trụ cầu Lạc Quần (Nam Định)
dùng cọc khoan nhồi đường kính 150 cm, dài 85m, khả năng chịu tải của cọc 920-
950T, cọc xuyên qua địa tầng sét chảy đến sét dẻo mềm, ngàm vào tầng cát chặt 2-3m
thi công bằng máy khoan BS_680_R của Đức, giữ ổn định vách lỗ khoan bằng ống
vách và dung dịch Bentonite và nhiều công trình cầu lớn khác.
Công nghệ khoan cọc nhồi có thể áp dụng thích hợp với các loại nền đất đá, kể
cả vùng có hang castơ, thích hợp với các công trình cầu lớn tải trọng nặng, địa chất
nền đất là đất yếu hoặc có địa tầng thay đổi phức tạp. Thích hợp cho nền móng các
công trình cầu vượt xây dựng trong thành phố hay đi qua các khu dân cư đông đúc vì
nó đảm bảo được các vấn đề về môi trường cũng như tiến độ thi công cầu, thích hợp
cho móng có tải trọng lớn như: nhà cao tầng có tầng ngầm các công trình cầu( cầu
dầm đơn giản, cầu khung T, cầu dầm liên hợp liên tục, cầu treo dây xiên nhất là khi
kết cấu nhịp siêu tĩnh vượt khẩu độ lớn, tải trọng truyền xuống móng lớn mà lại yêu
cầu lún rất ít hay hầu như không lún.
Khác với hạ cọc phải đúc sẵn thành từng đoạn từng khẩu, chờ đủ cường độ mới
hạ cọc bằng nhiều công nghệ khác nhau, cọc khoan nhồi là loại cọc được đúc ngay tại
vị trí thiết kế, đã khoan lỗ sẵn trong đất nền .
Cọc nhồi có ưu điểm:
Rút bớt được công đoạn đúc sẵn cọc, không còn khâu xây dựng bãi đúc, lắp
dựng ván khuôn, chế tạo mặt bích hoặc mối nối cọc. Đặc biệt, không cần điều động
những công cụ vận tải và bốc xếp cồng kềnh trong khâu vận chuyển cẩu lắp khá phức
tạp, nhất là đối với những đoạn cọc quá dài hoặc cọc ống thành mỏng dễ bị nứt vỡ.
Đồng thời cũng không cần đóng hạ cọc và độn ruột, hai công đoạn khá phức tạp, nhất
là khi gặp chướng ngại vật hoặc dị vật.
Vì cọc đúc ngay tại móng, nên có khả năng thay đổi kích thước hình học, chẳng
hạn chiều dài, đường kính cọc, số lượng cốt thép so với bản vẽ thiết kế để phù hợp

với thực trạng của đất nền được xác định chính xác hơn trong quá trình thi công . Độ
12
cao đầu cọc cũng có thể quyết định lại cho phù hợp với điều kiện địa hình và địa chất
nhằm mục đích tránh lãng phí vật liệu khi phải đập đầu cọc để liên kết với bệ móng.
Trong đất dính, bất cứ tại phần nào, điểm nào, trên thân cọc vẫn có thể mở rộng thêm:
chân cọc và phần thân cọc có thể mở rộng gấp 2-3 lần đường kính để tăng khả năng
chịu tải của cọc tính theo vật liệu chịu được mômen lớn có thể phát sinh ở đỉnh cọc.
Cọc khoan nhồi có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau dễ dàng
vượt qua được những chướng ngại vật, nếu kích thước dị vật đó nhỏ hơn 1/3 đường
kính, có thể loại bỏ trực tiếp; nếu lớn hơn có thể dùng những công cụ đặc biệt để phá
bỏ chẳng hạn như dùng đầu khoan choòng, máy phá đá, hoặc cho nổ mìn, sử dụng
hoá chất về nguyên tắc có thể đặt chân cọc ở bất cứ độ sâu nào( kể cả khoan sâu vào
đá gốc), với cùng một công nghệ tương đối nhất quán( khác với rung hạ cọc bằng búa
chấn động ) để tạo ra các sơ đồ chịu lực khác nhau: cọc chống, cọc ma sát, ngàm
chân, tựa khớp hoặc các sơ đồ hỗn hợp.
Cọc khoan nhồi thường tận dụng hết khả năng chịu lực theo vật liệu, do đó giảm
được số lượng cọc móng và cũng như cọc ống, một vài cọc có đường kính lớn có thể
thay thế cho cả nhóm cọc đóng, tạo điều kiện cho thi công tập trung, giảm thời gian,
giảm vật liệu. Đặc biệt cốt thép chỉ bố trí theo yêu cầu chịu lực khi khai thác, không
cần bố trí bổ sung nhiều cốt thép như cọc đúc sẵn chỉ để chịu lực trong quá trình thi
công cọc(bốc xếp, vận chuyển, đóng cọc..).
Không gây tiếng ồn, chấn động mạnh, làm ảnh hưởng tới môi trường sinh hoạt
xung quanh, một điều kiện rất quan trọng khi xây dựng những công trình trong thành
phố, nhất là khi phải thi công trong những địa bàn chật hẹp, xen kẽ bên cạnh những
công trình đô thị khác đã có.
Cho phép có thể trực quan kiểm tra các lớp địa tầng bằng mẫu đấtl lấy lên từ hố
đào, nếu cần có thể tiến hành trực tiếp tại hiện trường, đánh giá khả năng chịu lực của
nền đất dưới đáy hố khoan, trước khi quyết định đổ bê tông tạo hình cho cọc đúc tại
chỗ.
Nhược điểm của cọc khoan nhồi:

Giá thành trên 1m dài cọc vẫn còn cao so với loại hình cọc đóng, cọc ép, cọc
rung hạ.
13
Chi phí khảo sát địa chất công trình cho việc thiết kế móng cọc khoan nhồi cao
hơn nhiều so với móng cọc khác, bởi vì việc thiết kế cọc khoan nhồi cần biết chi tiết
về các tính chất cơ - lý - hoá của đất, nước, cần dự báo đúng về các hiện tượng cát
chảy, đất sập.
Sản phẩm trong suốt quá trình thi công đều nằm sâu dưới lòng đất, các khuyết tật
dễ xảy ra không kiểm tra trực tiếp được bằng mắt thường, khó xác định chất lượng
sản phẩm và nhất là các chỉ tiêu về sức chịu tải của cọc. Chất lượng phụ thuộc chủ
quan vào trình độ kỹ thuật, khả năng tổ chức và kinh nghiệm chuyên môn của nhà
thầu và đơn vị sản xuất, mặc dầu có thể được trang bị máy móc chuyên dụng và đồng
bộ, kể cả những thiết bị kiểm tra chất lượng và thử nghiệm công trình hiện đại.
Thường đỉnh cọc nhồi phải kết thúc trên mặt đất, khó có thể kéo dài thân cọc lên
phía trên, do đó buộc phải làm bệ móng ngập sâu dưới mặt đất hoặc đáy sông. Vì vậy
không có lợi về mặt thi công nhất là đối với những công trình thi công trên sông biển,
phải làm vòng vây ngăn nước tốn kém so với móng cọc đài cao.
Rất dễ xảy ra khuyết tật ảnh hưởng đến chất lượng cọc chẳng hạn như:
-Hiện tượng thắt hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi
qua nhiều lớp đất đá khác nhau.
-Bê tông xung quanh cọc dễ bị rửa trôi lớp xi măng khi gặp mạch ngầm và
gây ra hiện tượng rỗ “ kẹo lạc” ngay cả trong trường hợp dùng ống vách tạm
thời( nhưng phải rút lên khi bê tông chưa kịp đông cứng)
-Ngoài ra còn rất nhiều nguyên nhân chủ quan khác làm cho cọc khoan
nhồi kém phẩm chất như do chất lượng khoan tạo lỗ không đúng kích thước, nghiêng
lệch sụt lở vách khoan, chất lượng xục rửa đaý lỗ khoan chưa tốt còn sót lại nhiều cặn
lắng, bêtông bị trở ngại không xuống được cao độ thiết kế, phải tựa trên một lớp vật
liệu rời rạc, dễ lún. Do khối lượng chất lượng trộn bê tông không đều, chất lượng đổ
bê tông không đúng quy cách, bị gián đoạn, tắc nghẽn, miệng ống dẫn không ngập
sâu trong bê tông, tốc độ bê tông xuống quá nhanh, thời gian tháo lắp ống quá lâu bê

tông bị gián đoạn tạo ra những điểm dừng đổ và phân tầng. Nói chung là do không
nắm vững quy trình công nghệ, chủ quan, không tìm hiểu tình hình và dự liệu các
biện pháp phù hợp.
14
Thi công cọc phụ thuộc nhiều vào thời tiết, không những trong quá trình khoan
tạo lỗ chịu ảnh hưởng của biến động thời tiết(có khi phải ngừng thi công và lấp lỗ
khoan tạm thời), mà đổ bê tông đúc cọc ngoài trời, nhất là tại vị trí sông nước, lại
càng chịu ảnh hưởng lớn của mưa bão, tác động không nhỏ tới chất lượng sản phẩm.
Do đó, phải có dự kiến phương án khắc phục.
Riêng đối với đất cát nhiều khó khăn phức tạp có thể xảy ra, mở rộng chân cọc
rất khó thực hiện đúng với kích thước mong muốn vì thành vách dễ bị sạt lở. Trái với
cọc đóng làm chặt cát sỏi, khi khoan cọc sẽ làm cho cát sỏi bị rời lỏng, cấu trúc tự
nhiên dù vốn có chặt chẽ nhưng dễ bị phá huỷ. Cọc nhồi nếu bị lún trong cát sẽ gây ra
hiện tượng sụt mặt đất và dẫn tới những ảnh hưởng xấu cho cả những công trình xung
quanh
Chi phí cho thiết bị kiểm tra chất lượng cọc tương đối cao, thí nghiệm thử tải cọc
phức tạp và giá thành cao.
2.2.Công nghệ thi công khoan cọc 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.
* Phương pháp khoan thổi rửa. ( phản tuần hoàn )
* Phương pháp khoan dùng ống vách.
* Phương pháp khoan gầu trong dung dịch Bentônite.
a- Phương 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 liên doanh với Trung Quốc vẫn sử dụng công nghệ khoan này.
Máy đào sử dụng guồng xoắn để phá đất, dung dịch Bentônite 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 Bentônite cho quay lại và mùn

khoan ướt được bơm vào xe téc và vận chuyển ra khỏi công trường, công việc đặt cốt
thép và đổ bêtông được tiến hành bình thường.
Ưu điểm của phương pháp này là giá thiết bị rẻ, thi công đơn giản, giá thành hạ.
Nhược điểm là khoan chậm, chất lượng và độ tin cậy chưa cao.
15
b- Phương pháp khoan dùng ống vách.
Xuất hiện từ thập 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 Bentônite để giữ vách hố khoan, đất trong lòng ống vách được lấy ra từ gầu
ngoạm.
Ưu điểm là không cần đến dung dịch Bentônite, công trường sạch chất lượng cọc
đảm bảo.
Nhược điểm là khó làm được cọc tới 30m, máy cồng kềnh, khi làm việc gây chấn
động rung lớn, khó sử dụng cho việc xây chen trong thành phố.
c- Phương pháp khoan gầu.
Trong công nghệ khoan này gầu khoan thường ở loại thùng xoay cắt đất và đưa
ra ngoài, cần gầu khoan có dạng ăngten, thường là 3 đoạn truyền được chuyển động
xoay từ máy đào xuống gầu đào nhờ hệ thống rãnh. Quá trình tạo lỗ được thực hiện
trong dung dịch sét Bentônite. Dung dịch Bentônite được thu hồi, lọc và tái sử dụng
vừa đảm bảo vệ sinh và giảm khối lượng chuyên chở, trong quá trình khoan có thể
thay các đầu đào khác nhau để phù hợp với nền đất và có thể vượt qua các dị vật
trong lòng đất, việc đặt côt thép và đổ bêtông được tiến hành trong dung dịch
Bentônite.
Ưu điểm của phương pháp là thi công nhanh, việc kiểm tra chất lượng thuận tiện
rõ ràng, đảm bảo vệ sinh môi trường, ít ảnh hưởng đến công trường xung quanh.
Nhược điểm là thiết bị chuyên dụng, giá đắt, giá thành cọc cao, quy trình công
nghệ chặt chẽ, cán bộ kỹ thuật và công nhân phải lành nghề và có ý thức công nghiệp,
kỷ luật cao.
16
Thi công hạ ống vách

Khoan đến
cao độ đáy
cọc
Thổi rửa,vét
cặn lắng và
thay dd mới
Cẩu hạ lắp
lồng hạ cốt
thép
Lắp ống đổ
bê tông
Đổ bê tông
cọc và san
lấp bề mặt
Thải cặn
lắng
Xử lý
Bentonite để
tái sử dụng
Chuẩn bị
điều chế dd
Bơm cấp Bentonite
Lắp ráp cơ giới, định
vị và cân chỉnh máy
Hỡnh 2.1:Quy trỡnh cụng ngh thi cụng cc khoan nhi.
2.2.1.Chun b thi cụng.
Trc khi cụng cc khoan nhi, ngoi vic phi chun b thit b cn thit, iu
tra kh nng vn chuyn v hot ng ỏp dng cỏc bin phỏp ngn nga ting n,
chn ng thỡ mt vic quan na l phi thc hin iu tra y v tỡnh hỡnh phm
vi xung quanh hin trng.

V mt vn chuyn thit b phi xem xột chng loi, kớch thc, trng lng ca
thit b (kớch thc v trng lng khi thỏo ri vn chuyn), kh nng t hnh
c hay khụng, cú kinh t khụng la chn c phng ỏn thớch hp nht. iu
cn chỳ ý l mỏy khoan thuc loi thit b ln, trng lng nng, nờn nht thit phi
iu tra y trc v phng ỏn v l trỡnh vn chuyn. Khi tin hnh iu tra cỏc
cụng vic ny, phi tỡm hiu k v trng ti ca xe vn ti, nng lc ch ca xe kộo
( rmooc), mỏy bc xp, b rng ng i bỏn kớnh quay, dc, cng mt
ng, cao thụng thu ca cỏc vt chng ngi trờn ng i, ti trng ca cu
cng, cú quy nh hn ch ca b giao thụng hay khụng. Phi bo m cú din tớch
hin trng thi cụng lp dng thit b, ch xp dng c, phi thc hin vic x
lý, gia c mt ng v nn t trong hin trng to iu kin cho vic lp dng
thit b v xe vn chuyn bờ tụng, i li. Phi nghiờn cu trc v vn chuyn t
tha, bựn gi thnh h, thit b x lý, dn dp cỏc chng ngi chỡm di mt t,
cp thoỏt nc, thit b in, s lng ng ng cn cú phi cú cỏc bin phỏp hn
ch ting n v chn ng, iu tra tỡnh hỡnh hin trng.
17
Khi thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi cần phải điều tra và thu thập các tài
liệu sau:
1. Bản vẽ thiết kế móng cọc khoan nhồi, khả năng chịu tải, các yêu cầu thử
tải và phương pháp kiểm tra nghiệm thu.
2. Tài liệu điều tra về địa chất, thuỷ văn , nước ngầm.
3. Tài liệu về bình đồ, địa hình nơi thi công, các công trình hạ tầng tại chỗ
như đường giao thông, mạng điện, nguồn nước phục vụ thi công.
4. Nguồn vật liệu cung cấp cho công trình, vị trí đổ đất khoan.
5. Tính năng và số lượng thiết bị thi công có thể huy động cho công trình.
6. Các ảnh hưởng có thể tác động đến môi trường và công trình lân cận.
7. Trình độ công nghệ và kỹ năng của đơn vị thi công.
8. Các yêu cầu về kỹ thuật thi công, kiểm tra chất lượng đối với cọc khoan
nhồi.
Nội dung của công tác thiết kế tổ chức thi công cọc khoan nhồi bao gồm:

1. Lập bản vẽ mặt bằng thi công tổng thể bao gồm vị trí cọc, bố trí các công
trình phụ tạm như trạm bê tông, hệ thống sàn công tác, dây chuyền công
nghệ thiết bị thi công như máy khoan, các thiết bị đồng bộ đi kèm, hệ
thống cung cấp và tuần hoàn vữa sét, hệ thống cấp và xả nước, hệ thống
cấp điện, hệ thống đường công vụ.
2. Lập các bản vẽ thể hiện các bước thi công, các tài liệu hướng dẫn các thao
tác thi công đối với các thiết bị chủ yếu. Lập hướng dẫn công nghệ thi
công và các hướng dẫn các thiết bị đồng bộ .
3. Lập tiến độ thi công công trình.
4. Lập biểu kế hoạch sử dụng nhân lực.
5. Lập biểu kế hoạch sử dụng thiết bị.
6. Lập bảng tổng vật tư thi công công trình.
7. Các biện pháp đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình.
Trước khi thi công khoan cọc nhồi, phải căn cứ vào các bản vẽ thiết kế thi công
để tiến hành xây dựng các công trình phụ trợ như:
1. Đường công vụ để vận chuyển máy móc thiết bị vật tư phục vụ thi công.
18
2. Hệ thống cung cấp nước gồm nguồn nước (giếng nước, mương máng dẫn
nước), các máy bơm, các bể chứa, hệ thống đường ống.
3. Hệ thống cấp điện gồm nguồn điện cao thế, hệ thống truyền dẫn cao và hạ
thế, trạm biến áp, trạm máy phát điện
4. Hệ thống cung cấp và tuần hoàn vữa sét gồm kho chứa bột Bentonite, trạm
trộn vữa sét, các máy bơm, các bể lắng, hệ thống lọc xoáy và hệ thống đường
ống.
5. Hệ thống cung cấp bê tông gồm các trạm bê tông, các kho xi măng, các
máy bơm bê tông, và hệ thống đường ống
6. Các sàn đạo thi công và các khung dẫn hướng
2.2.2.Công tác khoan tạo lỗ.
Phương pháp khoan lỗ và máy khoan lỗ sẽ khác nhau căn cứ vào phương pháp
thi công và các thiết bị đã được lựa chọn. Để nâng cao chất lượng tạo lỗ thì khi thi

công phải rất cẩn thận và lưu tâm toàn diện. Công tác khoan tạo lỗ có thể chia thành
hai dạng chủ yếu theo phương thức bảo vệ thành vách lỗ khoan đó là: (khoan lỗ
không có ống vách dùng dung dịch Bentônite để giữ vách và khoan tạo lỗ có ống
vách.)
a)Thiết bị khoan tạo lỗ.
Thiết bị khoan lỗ khác nhau tuỳ theo tình hình của địa chất và từng loại cọc,
thiết bị dùng cho mỗi loại phương pháp khoan đều đã có sản phẩm định hình, ngoài
việc dùng thiết bị khoan tiêu chuẩn, có khi còn dùng các thiết bị cải tiến hoặc thiết bị
gia công theo tiêu chuẩn mới.
Các loại thiết bị làm lỗ tiêu chuẩn của máy thi công khoan cọc nhồi:
1. Thiết bị làm lỗ dùng trong phương pháp thi công có ống chống(gầu
ngoạm).
2. Thiết bị tạo lỗ dùng trong phương pháp khoan lỗ phản tuần hoàn(trộn lẫn
đất khoan và dung dịch giữ thành rồi rút lên bằng cần khoan)
3. Phương pháp khoan lỗ bằng guồng xoắn.
b)ống vách.
Theo đặc điểm kỹ thuật có thể chia ống vách làm hai loại:
19
- ống vách thuộc thiết bị khoan có kích thước về đường kính, chiều dài mỗi đoạn
ống được chế tạo theo tính năng, công suất của từng loại máy khoan. ống vách này
được rút lên trong quá trình đổ bê tông .
- ống vách theo yêu cầu thi công không thuộc thiết bị khoan và được để lại trong
kết cấu với mục đích: gĩư thành vách, hoặc làm ván khuôn đối với phần cọc ngậm
nước, cao hơn đáy sông; bảo vệ cọc bê tông cốt thép trong trường hợp sông có vận
tốc lớn và nhiều phù sa. ống vách được chế tạo bằng thép bản cuốn và hàn thành từng
đoạn ống tại các xưởng cơ khí chuyên dụng.
Nói chung ống vách có nhiệm vụ là định vị và dẫn hướng cho máy khoan, giữ ổn
định cho bề mặt hố khoan đảm bảo không bị sập thành phía trên hố khoan, ống vách
bảo vệ hố khoan để đá sỏi và thiết bị không rơi xuống hố khoan. Ngoài ra ống vách
còn có thể làm sàn đỡ tạm và thao tác cho việc buộc nối và lắp dựng cốt thép, lắp

dựng và tháo dỡ ống đổ bê tông, ống vách được thu hồi lại sau khi đổ bê tông cọc
nhồi xong.
Công tác định vị, lắp đặt ống vách cần lưu ý những điểm sau:
− Khi lắp đặt ống vách ở trên cạn: công tác đo đạc định vị thực hiện bằng
máy kinh vĩ và thước thép, dùng cần cẩu để lắp đặt.
− Khi lắp đặt ống thép vùng nước sâu: ngoài việc sử dụng các loại máy móc
thiết bị trên để đo đạc và định vị cần dùng thêm hệ thống khung dẫn hướng, khung
dẫn hướng dùng để ổn định ống vách phải đảm bảo ổn định dưới tác dụng của lực
thủy động.
Định vị cọc trên mặt bằng cần dựa vào các mốc tọa độ chuẩn được xác định và
xây dựng trước, vị trí, kích thước và cao độ chân ống vách phải được định vị và hạ
đúng theo quy định thiết kế.
Thiết bị hạ ống vách tùy thuộc vào điều kiện địa chất công trình, kích thước ống
vách, chiều sâu hạ để tính toán và chọn thiết bị hạ ống vách cho phù hợp, thiết bị hạ
ống vách thường có những dạng sau:
* Sử dụng thiết bị xi lanh thủy lực kèm theo máy khoan để xoay lắc ống vách hạ
hoặc nhổ ống vách lên.
20
* Sử dụng búa rung đóng ống vách xuống kết hợp với việc lấy đất bên trong
lòng ống vách bằng máy khoan, gầu ngoạm, hoặc hút bùn. Hạ ống vách bằng kích
thủy kích thủy lực ép xuống.
ống vách được hạ xuống bằng nhiều phương pháp:
* Phương pháp rung: sử dụng búa rung thông dụng thường hạ 6m ống vách
trong vòng 10 phút nhưng quá trình rung ảnh hưởng đến toàn bộ khu vực lân cận. Để
khắc phục hiện tượng trên trước khi hạ ống vách người ta đào sẵn một hố sâu khoảng
2,5 -3m nhằm để bóc bỏ lớp đất cứng trên bề mặt nền đất, biện pháp này làm giảm
thời gian rung của búa xuống còn 2-3 phút và giảm bớt ảnh hưởng đến công trình lân
cận.
* Phương pháp ép: Người ta sử dụng máy ép để ép ống vách xuống độ sâu cần
thiết, phương pháp này tránh được rung động nhưng thiết bị ép và tải lại cồng kềnh,

khó khăn cho việc thi công và bố trí mặt bằng.
* Phương pháp sử dụng chính máy khoan với gầu có lắp thêm đai cắt để mở
rộng đường kính, khoan sẵn một lỗ đến hết độ sâu của ống vách, sử dụng cần cẩu
hoặc máy đào đưa ống vách vào vị trí, hạ xuống đúng cao trình cần thiết, cũng có thể
dùng cần Kelly Bar để gõ nhẹ lên ống vách, điều chỉnh độ thẳng đứng và đưa ống
vách xuống đến vị trí, sau khi đặt ống vách xong phải chèn chặt ống vách bằng đất sét
và nêm lại không cho ống vách dịch chuyển trong quá trình khoan (phương pháp này
hay sử dụng).
c) Chuẩn bị khoan
Trước khi thi công khoan cọc nhồi cần phảỉ chuẩn bị đầy đủ hồ sơ tài liệu, thiết
bị máy móc và mặt bằng thi công đảm bảo các yêu cầu sau:
* Khoan thăm dò địa chất tại vị trí có lỗ khoan.
* Chế tạo lồng cốt thép.
* Thí nghiệm để chọn tỷ lệ hỗn hợp bê tông cọc.
* Lập các quy trình công nghệ khoan cọc nhồi cụ thể để hướng dẫn, phổ biến
cho cán bộ, công nhân tam gia thi công cọc khoan nhồi làm chủ công nghệ.
Khi sử dụng máy khoan không có ống vách đi kèm thì cần phải bổ sung các yêu câu
dưới đây:
21
*Sản xuất các ống vách thép theo chiều dài mà thiết kế thi công yêu cầu.
* Làm các thí nghiệm để chọn tỷ lệ pha trộn thành phần vữa sét phù hợp với yêu
cầu của lỗ khoan.
Dựa trên cơ sở phương pháp và thiết bị máy khoan, tùy theo từng vị trí cụ thể
của cọc mà phải chuẩn bị mặt bằng để lắp đặt máy khoan. Khi khả năng chịu tải của
đất nền không đảm bảo để đặt máy và thiết bị thi công có thể chọn giải pháp gia cố
nền đất sau:
* Dùng xe ủi san và nén chặt đất.
* Đào bỏ lớp đất yếu thay đất tốt.
* Gia cố đất bằng tà vẹt hoặc xi măng
* Lát mặt bằng tà vẹt, ván đầy bằng gỗ hoặc lát bằng thép tấm, thép hình.

Khi kê bằng thép tấm cần chống trượt và xoay chân chống máy khoan.
Đối với các máy khoan xoắn ốc hay máy khoan gầu xoay dùng để thi công trên
cạn, máy cơ bản( bộ phận chính của máy) phải được đặt trên các tấm tôn dày 20mm,
các chân máy phải được kê cứng và cân bằng để khi khoan không bị nghiêng hoặc di
động.
Đối với các máy khoan thuận hoặc nghịch đầu khoan được treo bằng giá khoan
hoặc bằng cần cẩu, trước khi khoan phải định vị giá khoan cân bằng, đúng tim cọc
thiết kế, các sàn công tác phải đảm bảo ổn định dưới tải trọng thi công và tải trọng
động.
d) Đo đạc trong khi khoan.
công tác đo đạc trong khi khoan nhằm đạt được các mục tiêu sau:
* Định vị chính xác vị trí khoan.
* Theo dõi chiều dày lớp địa chất của lỗ khoan.
* Xác định vị trí, cao độ đầu khoan.
định vị tim đầu khoan hoặc tim ống vách bằng các thiết bị đo đạc công trình theo
các cọc mốc đã được xây dựng từ trước, trong quá trình khoan phải theo dõi tim cọc
bằng máy kinh vĩ, đo đạc độ sâu lỗ khoan, đồng thời phải luôn quan sát và ghi chép
sự thay đổi các lớp địa chất qua mùn khoan lấy ra.
22
Mèc chuÈn
Mèc phô
Tim cäc
Hình 2.2 - sơ đồ định vị tim cọc
e) Khoan lỗ.
Phải lựa chọn thiết bị khoan đủ năng lực và phù hợp với điều kiện địa chất thủy văn
của công trình để đảm bảo cho việc tạo lỗ khoan đạt yêu cầu thiết kế.
Thiết bị thiết kế có các loại sau:
* Thiết bị trong phương pháp thi công có ống vách: gồm ống vách có chân sắc,
gầu ngoạm được treo bằng đầu múp cáp.
* Thiết bị trong phương pháp khoan phản tuần hoàn: đầu khoan được nối với

cần khoan cùng với dung dịch giữ thành kéo đất khỏi lỗ khoan.
* Máy tạo lỗ trong phương pháp tạo lỗ bằng guồng xoắn.
Khi lựa chọn thiết bị cần căn cứ vào tình hình địa chất cụ thể, kích thước cọc, phương
pháp thi công để lựa chọn cho thích hợp.
Nhóm máy khoan dùng ống vách chỉ nên sử dụng trong đất đá mềm, những nơi
không có nước mặt mức nước ngầm thấp. Những nơi có mực nước ngầm cao hoặc
cần dung dịch giữ thành chỉ nên dùng khi chiều sâu lỗ khoan không lớn, vì trong điều
kiện đó các máy khoan mới phát huy tốt.
Nhóm máy khoan vận hành ngược có thể sử dụng trên tầng đất đá, đặc biệt có
hiệu quả khi đường kính lỗ khoan lớn từ 30 - 100 m .
Khi lựa chọn máy khoan cần xét tính kinh tế của mỗi loại máy với đường kính
và độ sâu cọc. Không nên sử dụng máy khoan ống vách, trừ trường hợp không có giải
pháp hiệu quả khác, do kéo dài thời gian và tốn kém do công tác ống vách.
Trong trường hợp đất là nền bình thường thì việc tạo lỗ có đơn giản nhưng trong
trường hợp nền đất cứng, đá sỏi, đá mồ côi, hay tầng nham thạch thì tạo lỗ khó khăn
23
thậm chí không làm nổi, tùy tình hình cụ thể mà vận dụng các phương pháp tạo lỗ cho
thích hợp.
Phương pháp thi công có ống vách, công nghệ tạo lỗ sử dụng ống vách có ưu
điểm là vách lỗ khoan ổn định, đặc biệt khi tạo lỗ qua địa tầng bùn sụt cát chảy mà
các phương pháp khác khó có thể khắc phục, nhưng cũng có nhược điểm sau: phải chi
phí mua ống vách, hạ ống vách, đặc biệt có khi phải để lại toàn bộ hay một phần ống
vách; khi thi công trong địa tầng qua cuội sỏi gây khó khăn cho hạ ống vách và tạo lỗ;
ảnh hưởng chất lượng bê tông và cọc khi rút ống vách. Vì vậy công nghệ này áp dụng
có hiệu quả trong địa tầng bùn sụt, cát chảy với chiều sâu không lớn.
Công nghệ khoan vận hành ngược, có tốc độ thi công nhanh, nhưng tốc độ
khoan và tốc độ bàn quay phải phù hợp với đường kính lỗ khoan và từng loại đất đá.
Công tác ổn định vách khoan cần được quan tâm, công tác này được ứng dụng rộng
rãi khi có dung dịch giữ ổn định vách lỗ.
Công nghệ khoan dùng guồng xoắn, thích hợp với đất dính, mềm, khi đó có thể

không cần ống vách thậm chí không cần dung dịch giữ thành hơn nữa không gây
tiếng ồn và chấn động lớn do đó thích hợp cho thi công ở đô thị, nhưng làm phương
pháp này cần chú ý không làm sạt lở vách khi nhấc guồng xoắn và xử lý khi gặp đá
mồ côi, tốt nhất khi gặp đá mồ côi thì nên sử dụng công nghệ có ống chống vách. Khi
gặp đá tảng rất cứng ở sâu với lỗ khoan guồng xoắn hoặc khoan thùng không xuyên
qua được phải dùng lưỡi khoan đặc biệt có răng cứng để phá vỡ chúng bằng cách cho
rơi tự do đầu khoan vào lỗ đã khoan hoặc có thể dùng thuốc nổ( nếu cho phép) hoặc
lấy máy đục đá thả vào lỗ khoan để phá đá tảng, đá mồ côi hoặc tầng nham thạch
cứng.Trong quá trình khoan nếu xảy ra sự cố, hiện tượng bất thường( sụt lở thành
vách, lỗ khoan không thẳng, có sự thay đổi sai lệch về đường kính lỗ khoan thực tế so
với yêu cầu thiết kế) thì nhà thầu phải nghiên cứu, đề xuất giải pháp xử lý. Phương án
xử lý sự cố của nhà thầu chỉ được thực hiện khi chủ đầu tư, tư vấn giám sát, tư vấn
thiết kế thống nhất chấp thuận. Phải chờ đến khi bê tông cọc bên cạnh trong cùng một
móng đạt tối thiểu 70% cường độ thiết kế mới được phép khoan tiếp. Việc quyết định
chọn thời điểm khoan còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa các cọc trong móng, theo
tiêu chuẩn thiết kế hiện hành thì cự ly tim các cọc ít nhất là bằng 3 lần đường kính
24
cọc. Đối với những lỗ khoan sử dụng dung dịch vữa sét để giữ thành vách, cần bù phụ
dung dịch liên tục trong quá trình khoan, ngừng khoan hoặc đổ bêtông. Không được
để cao độ dung dịch trong lỗ khoan hạ xuống dưới mức quy định gây sụt lở vách. Khi
ngừng khoan lâu phải rút đầu khoan ra khỏi lỗ khoan, tránh mũi khoan bị chôn vùi
khi sập vách, miệng hố khoan phải được đậy nắp, khi đưa mũi khoan lên để xả đất
hoặc nối dài cần khoan phải rút từ từ không được cho đầu khoan va chạm vào vách
gây sụt lở.
Cao độ dung dịch khoan giữ ổn định thành vách phải cao hơn mực nước ngầm
hoặc mực nước mặt trên 2m, tại những nơi nước ngầm hoặc có áp lực ngang khác cần
phải tính toán kỹ để quyết định cao độ này. Trong quá trình khoan phải luôn theo dõi
việc cấp vữa sét cho bơm hút (phương pháp tuần hoàn ngược), nếu hết vữa sét dự trữ
thì phải ngừng ngay khoan, trong mọi trường hợp cấm để dung dịch khoan trong hố
khoan bị hạ thấp hơn 1m so với cao độ quy định.

Trong khi khoan do cấu tạo nền đất rất khác nhau và có khi gặp dị vật nên đòi hỏi
người chỉ huy khoan phải có nhiều kinh nghiệm để xử lý kịp thời, kết hợp với một số
công cụ đặc biệt.
- Khi khoan đến lớp đất cát, đất sỏi trơn nên dùng gầu thùng.
- Khi khoan đến lớp đất sét, đất sét rắn nên dùng đầu khoan guồng xoắn ruột gà,
lúc này đất được lấy lên theo cánh guồng xoắn.
- Khi khoan gặp đá tảng cỡ nhỏ, dị vật lớn hơn cửa gàu nên sử dụng loại đầu có
cấu tạo như gầu ngoạm hoặc kéo gắp bốc lên.
- Khi khoan gặp lưỡi đá non, đá cố kết nên dùng gầu đập, mũi phá, khoan đá kết
hợp với nhau để vượt qua những trở ngại dạng này.
- Khi khoan gặp gốc cây, thân cây cổ trầm tích ở sâu nên dùng guồng xoắn ruột
gà xuyên qua rồi tiếp tục khoan như thường.
f).Xử lý lắng cặn.
Công tác xử lý lắng cặn phải được tiến hành trước khi tiến hành đổ bê tông, khi
khoan cọc đến cao độ thiết kế, không được để bùn đất hoặc vữa sét làm đáy lỗ khoan
làm giảm khả năng chịu tải của cọc, đối với mỗi cọc sau khi khoan đều phải thực hiện
25