Ebook chỉ dẫn kĩ thuật thi công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi phần 1

GS. TS. NGUYỄN VĂN QUẢNG
(Chủ biên)

CHỈ DẪN Kĩ THUẬT
■

THI CÔNG VÀ KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG

CỌC KHOAN NHỒI
(Tái bản)

NHÀ XUẤT BẢN XÂY DựNG
HÀ NÔI - 2011


LÒI GIÓI T H IỆ U
Công tác xây dựng có mộ! vị trí quan trọng trong công
cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
Những năm gần đây vả irong tương lai công tác xây
dựnữ, đã, đang và sẽ phát triển rất nhanh. Có thê nói cả
nước là một dại công trường. Các côn<ị trĩnh xây dựng có
quy mô lồn, nhiêu nhà cao íâng xây dựn^ trong các đô thị
đôns, dân cư đòi hỏi phải cỏ k ĩ thuật xây dựng nền móng
thích hợp và hiện đại. Một s ố k ĩ thuật nền móng đó đã
được sử dụng rộng rãi ỏ nước la như cọc khoan nhôi, cọc
burét, tường trong đất, neo trong đất v.v...
Các công ti nổi tiếng của nước ngoài Bachy-Solelanche
(Pháp), Rodỉo (Ý) đã thỉ công ở Thành p h ố HÒ Chí Minh
vù Hà Nội nhiều cọc khoan nhồi cố dường kính từ l,00m
đến 1,50m sâu đến 50m, cọc Barét có kích thước 0,60
X 3,00 đến 1,20 X 6,00m sâu tói 55m, tường trong đất có

chiều dày từ 0,ó0m đến 1,00m sâu tới 40m. Các công ty
của nưâc ngoài có thiết bị đòng hộ, hiện đại, tay nghề
cao, nhiều kinh nghiệm nên chất lượng thi công thường
đám bảo tốt.
Một sô công ty trong nước cũng đã mạnh dạn đầu tư,
mua sắm írang thiếí hị thi công cọc khoan nhồi và cũng


đã thi công được một s ố cồng ĩrìnìi vói chất lượng n^ày
càng được đảm bảo tốt hơn.
Tuy nhiên, đê không ngừng nâng cao chất lượng cọc
khoan nhồi, cần thiết phải tổng kết, rút kinh nghiệm và
ban hành quy trình hoặc chỉ dẫn k ĩ thuật thi công và kiểm
tra chất lượng cọc khoan nhồi càng sâm càng tốt.
Một nhóm chuyên gia dưới sự chỉ đạo của Giáo sư,
tiến sĩ Nguyễn Văn Quảng đã biên soạn cuốn "Chỉ dãn kĩ
thuật thi công vâ kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi".
D ể phục vụ nhu câu cấp thiết của thực tế sản xuất,
xây dựng, chúng tôi xin giói thiệu cùng bạn dọc cuốn sách
này.
Mong rằng cuốn sách chỉ dẩn k ĩ thuật sẽ có ích cho
các cán hộ quản lí k ĩ ihuậí, các chuyên gia, kĩ sư và công
nhân trong công tác xây dựng nền móng công trình trên
phạm vi toàn quốc.
GS. P T S . N G U Y Ễ N H Ữ U DŨNG
VU T R Ư Ở N G VU K H C N -B Ồ XÂ Y DƯNG


LÒI NÓI Đ Ầ U

Hiện nay công nghệ thi công cọc khoan nhôi đang được
áp dụng tương đối p h ổ biến ỏ nưốc ta. Các kĩ sư và công
nhân đang rất cần có quy trình hoặc chỉ dẫn k ĩ thuật thỉ
công cọc khoan nhồi. Việc kiêm tra đê đánh giá chất lượng
cọc khoan nhôi cũng rất càn thiết. Do đó Bộ Xây dựng đã
giao nhiệm vụ nghiên cứu, hiên soạn cuốn "Chỉ dẫn k ĩ
thuật thỉ công và kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi" cho
một tổ chuyên gia dưói sự chỉ đạo của GS.TS Nguyễn Văn
Quảng. Tổ chuyên gia gằm có PTS Phạm Khắc Hiên, PTS
Nguyễn Đức Toàn , KS Trịnh Hoà Linh (Bộ Xây dựng),
PTS Nguyễn Hữu Đẩu, KS Trân Như Vang (Bộ Giao thông
vận tải) và KS Nguyễn Xuân Lương (Bộ Công nghiệp).
Nội dung của cuốn Chỉ dẫn k ĩ thuật thi công và kiêm tra
chấí lượng cọc khoan nhồi" bao gồm :
1. Khái niệm về các loại cọc nhồi.
lĩ. Thi công cọc khoan nhôi.
///. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi.

IV. Các dạng hư hỏng và phương pháp sửa chửa cọc
khoan nhồi.


Những tài liệu iham khảo chủ yếu :
1. Les pieux ịorés (của LCPC và SETRA - Pháp, l'')78).
2. Thi công cọc khoan nhồi (của Viện Kỉioa học công
nghệ Xây dựng, do PGS. PTS Ngiiyễn Bá Kê chủ hiên, ]Q97).
3. Nền và móng các câng trình dân dụng và công Hị^hiệp
(của GS.TS Nguyễn Văn Quảng, KS Nguyễn Hữu Kháng,
KS Vông Dinh Chất, NXBXD, 1996).
Do công nghệ íhi công cọc khoan nhồi rât đa dạng và

luôn luôn dược cải tiến, nên không thê viết chỉ dân kĩ
thuật cho từng loại máy, mả chỉ nêu những nguyên lắc
chung. Các thiết bị kiểm tra chất lượng cọc nhồỉ, tuy ỏ thị
tníờng Việt Nam hãy còn ứ chủn^ loại, nhưng các lác Ịịiả
cũng đã giới thiệu tương đối đầy đù các cliủnẹ loại thường
dùng ỏ th ế giói và ờ nước ta.
Nhà xuât bản Xây dựng xin trân trọng giỏi thiệu
với bạn đ ọc cuốn sách này, nhằm cung cấp thêm tư
liệu đê các nhà nghiên cứu, ứng dụng góp phàn dẩy
nhanh và nâng cao chất lượng trong lĩnh vực thi cóng
cọc kh oan nhồi.
Chúng tôi mong nhận được các ý kiến đóng góp của
bạn đọc đê lần in sau được hoán chỉnh hơn.
NHÀ X U Ấ T BẤN XÂ Y D ự N G

6


I. KHÁI NIỆM VÊ CÁC LOẠI cọc NHồl
•

•

•

1. CÁC DẠNG KHÁC NHAU CỦA c ọ c T H I CÔNG TẠI CHỐ

Thông thường các loại móng cọc được sử dụng khi xây
dựng công trình trên nền đất yếu. Khi thi công các công
trìiửi xen cấy hoặc công trình có tải trọng lớn thì người ta

thường sử dụng cọc thi công tại chỗ - Cọc nhồi.
1.1. Hệ thống thuật ngữ

1.1.1. Barét : là những cọc có tiết diện hình chữ nhật
với cạnh ngắn từ 0,6 đến 1 m, cạnh dài từ 2.0 đến 6.0 m

c

n

u u
n

c:
Hình / - / ; Cóc loại cọc barét

1


và chiều dài cọc có thể 50 đến 60m. Cọc Barét còn có thể
thi công theo các tiết diện bất kì (như hình I - 1).

1.1.2. Dung dịch
Dung dịch trong lỗ khoan là một hỗn hợp chất keo,
không hòa tan, gốc bentonít, thường xuyên được sử dụng
trong kĩ thuật cọc khoan để giữ vững vách lỗ khoan.

1.1.3. Lông cốt thép
Là tập hợp các cốt thép dọc và cốt thép ngang, tạo
thành cốt thép cọc, được gia công, vận chuyển và đạt vào

vị trí trước khi đổ bê tông cọc.

1.1.4. Cái nạo hay van
Dụng cụ hình ống được trang bị một nắp van để việc
hót đất được tăng nhanh sau khi khoan.

1.1.5. Dào sâu
Đào sâu là một thao tác dựa vào việc đặt cho công trình
một phần tử cứng (cọc, cọc ván, ống...) bằng cách nén,
đóng hoặc hạ xuống bằng cách thả rơi. ỏ đây có thể kết
hợp với khái niệin về đào đất.

1.1.6. Khoan, đào
Là việc thực hiện lấy đất ra để được một lỗ hình trụ.
Khi thi công cọc barét hoặc làm tường trong đất thì dùng
dụng cụ đào (loại gàu ngoạm).

1.1.7. Kelly hoặc thành Kelly
Là một ống kim loại tiết diện hình đa giác thoải côn
hoặc không thoải có thể truyền cho thiết bị khoan một lực
ấn (nén xuống) phía trước hoặc xoay.
8


1.1.8. Hạ (thả) xuống
Là một quá trình đào sâu dựa vào việc phun nước hoặc
dung dịch dưới áp lực trên các phần tử nằm dưới sâu. Đó
cũng là quá trình khoan trong đát mềm.

1.1.9. Cọc hoặc giếng

Có thể phân loại như sau :
- Cọc đường lánh $ 80cm
- Giếng đường kính >80cm
Sự phân loại này có thể là không cần thiết vì trong các
tài liệu tiếp theo nếu chúng ta nói rỏ là cọc hoặc giếng.

1.1.10. Cắt cọc
Cắt cọc là sự loại bê tông phần trên cọc cho tới cao
độ đáy đài cọc.

1.1.11. Sự tiêu thụ quá mức của bê tông
Có sự tiêu thụ quá mức trong khi đổ bê tông với khối
lượng bê tông sử dụng lớn hơn thể tích lỗ khoan tính toán
với đường kính lí thuyết. Người ta có thể xác nhận sự tiêu
thụ quá mức ở khoảng 10 - 20% là chấp nhận được. Mặt
khác nếu tiêu thụ quá mức, lớn hơn 20% được coi như bất
bình thường. Do vậy cần phải nghiên cứu các nguyên nhân
và tìm cách khắc phục cho các cọc thi công tiếp theo.

1.1.12. Lưỡi khoan :
Mũi khoan xoắn ốc xoay nhờ vào lí thuyết của
Archimede.
9


1.1.13. Lưới khoan m ỏ rộng (gàu)
Là dụng cụ khoan làm việc xoay tròn. Bao gồm phần
ngoài 2 lưỡi nạo đất. V ật liệu đào được gom lại trong thân
dụng cụ khoan và đóng lại, khi nâng lên sẽ xả đất ra,

1.1.14. Dập
Là dụng cụ làm việc theo nguyên lí rơi tự do, đập đi
đập lại vào những lớp vỉa rắn, làm tan rã lớp đá này.

1.1.15. Dào bằng ben (Hammerựah)
Là một ben nặng làm việc bằng sự va đập, dẫn hướng
bằng một ống vách (nguyên lí benoto).

1.1.16. Đào xoay
Là m ột dụng cụ bị các bánh xe răng hoặc lưỡi làm
việc xoay kết hợp với quá trình khoan do sự tuần hoàn
đảo - nghịch.

1.1.17. Ống dẫn (đô bê tông)
Là một ống cấu tạo từ các phần tử dùng cho việc đổ
bê tông, phía trên lắp một cấu tạo dạng phễu hoặc một
nhánh trực tiếp vào máy bơm bê tông.

1.1.18. Ong tạm, vỏ bọc, ống bao ngoài và ống đô lại
Cọc có thể được thi công nhờ ống vách được thu hồi
ại hay còn gọi là ống tạm. Ong ở đây không chỉ là một
phương tiện thi công mà các nhà thầu dự tính sử dụng
nhiều lần vì ống bằng thép có chiều dày thành 1 2cm
loặc hơn. M ặt khác đôi khi rất cần thiết đặt ống giữa
bê tông và đất một vỏ bảo vệ, được đặt sau khi khoan
hoặc được sử dụng như một ống vách. Người ta gợi vỏ
10


bọc nếu ống bằng thép có chiều dày thành nhỏ (một vài

mm) hoặc bằng vật liệu khác (chất dẻo, sợi tổng hợp...) và
ống lồng khi là một ống cứng có chiều dày thành 7 - 15mm.

1.I.Ị9. Tạo khuôn hay ống dẫn
Phần tử của ống thép hoặc ống bê tông, đôi khi được
gấp một mép, đặt tại đầu ống khoan lỗ để tránh sự sụt lở
bề mặt và dặt dẫn hướng cho thiết bị ở trên những mét
đầu cọc. Trong trường hợp cọc - barét người ta cũng sử
dụng các tường con dẫn hướng, tương tự như vách đúc
theo khuôn.
1.2. Cọc thi công tại chỗ bằng nén đất (ép đất)

Là Iihững cọc có đường kính dưới 70cm (thường khoảng
50cm), bê tông được đổ vào một ống thép bịt đáy, đặt tại
chỗ bằng cách đóng và được thu lại sau khi đổ bê tông.
Đã xuất hiện rất nhiều phương pháp (Pranki, Express,
Paumelle, Vibro, Alpha, Trindel...) khác nhau nhưng đều
do hệ ống bịt đáy (nút bê tông khô, đầu bịt kim loại hay
bê tông, mũi đặc biệt được lấy lại, bản thép để lại), bằng
cách đặt trong công trình và làm đặc bê tông (bê tông khô
iên hồi, bê tông dẻo để đổ hoặc chảy trong ống đổ bê
tông...)
Có những trường hợp không đặt tại chỗ lồng cốt thép
đủ chiều dài cọc - tùy theo cách chịu lực của cọc. Thí dụ
dii cọc chỉ chịu nén thì không cần thiết phải bố trí cốt
thép suốt chiều dài cọc, nhưng khi cọc vừa chịu nén vừa
chịu uốn thì cần thiết phải có cốt thép suốt chiều dài cọc
11

1.3.
Cọc thi công tại chỗ bằng cách đào đất hí)ặc
cọc khoan

1.3.1. Nguyên lí
Những cọc được thi công bằng cách lấy đất ra nhờ
phương pháp khoan quen thuộc, sau đó đặt lồng cốt thép

t

t
l

m

TTĩK ĩrr.

Ị

11
t 11I1 f
11

♦

f+H

i í ^ \ v ’/ 'y < V , V / X \ W > Ọ > . V ' /

1

1

1
1

1
'1
Ú

0

i

3 í.'.- - 7 í

\

k."

-

[

f ỉí t
ỹ5^V’/V
V /< V W /n

' i

i

1
1 1
n

Hình 1-2 : Các p h ư ơ n g p h á p thi công cọc khoan nhồi
bằng ống d ó n g dược thu hòi lại.

12


và đổ bêtông chiếm chỗ đất đã lấy ra khi đào hoặc khoan.
Các cọc này khác với các cọc đã nêu trước đây chủ yếu là
cách thức thi công, đất thực tế không "bị nén".
©

©

®

I

IP

1_-U.z
-L - I......i

[ ~1 I
MnA / J .

ui ETE

Ẽ

1.3.2. Các loại cọc và lĩnh vực sử dụng
Thường người ta phân biệt hai phương pháp mà đặc
trưng thể hiện ở việc sử dụng hoặc không sử dụng ống vách.
Sự khác nhau của các phương pháp liên quan tới sự phân
biệt về tính chất và đặc trưng địa kĩ thuật khi khóan xuyên
qua lớp đất. Khi thành hố khoan bị hở thì phải dùng ống
vách. Thông thường người ta sử dụng ống vách cho một số
mét khoan đầu để giữ thành hố khoan, còn sau đó là dùng
Bentonite.

1.3.2.1. Khoan tạo lỗ nhò ống khoan được thu hồi lại
Phương pháp này thường dùng để thi công các cọc có
dạng hình trụ thông thường.
13


Sử dụng ống khoan để có thể thu hồi lại là thích hợp
do bởi các lớp đất kém ổn định, đất mới bồi, đát vụn yếu,
đất sụt lở ở mái dốc, có dòng nước ngầm chảy thường
xuyên, đất bụi và nhâo (Ví dụ bùn yếu) vùng các-tơ hoặc
thạch cao... có hiệu suất không chắc chắn về ổn định của
thành lỗ khoan khi không có ống vách.
Chúng ta lưu ý rằng đôi khi trong một vài trường hợp
đất di động (cát pha bão hòa nước, bùn yếu), khi ấn ổng
và nhất là rút ống vách có thể tự nó bị sụt, năng lượng
nâng máy không đủ, nên thông thường chỉ sử dụng cọc dài

trung bình trong đất (lón nhất 15 ^ 20m).
Đối với thiết bị khoan chuyên dụng không có mũi dẫn
hướng thường dùng cho đất loại cứng, dẻo cứng.
Ong khoan hở mũi được cấu thành từ các bộ phận bằng
thép, có chiều dài thay đổi, bắt vít, hàn hoặc đóng chốt để
iên kết các bộ phận với nhau, dần dần tùy theo độ sâu
ngập trong đát. ố n g cần phải có độ dày đủ (tối thiểu L
cm) để tạo độ cứng, không biến dạng dưới lực tác động
trong suốt thời gian thi công và khoan. Trong một vài
trường hợp đáy ống khoan được trang bị bằng choòng sắt
để sử dụng khi lớp đất đá cứng cần phải xuyên qua (đỏ là
trường hợp của phương pháp Benoto).
Ống khoan có thể dần dần hạ xuống hoặc nâng lên tùy
theo sự tiến triển tuần tự của thiết bị khoan.

a) Ống khoan xuống dần dần tùy theo mức độ khoan
Ong được đưa xuống theo thiết bị khoan khi các đặc
trưng của đất cho phép (đát ít chặt). Phương pháp này
thông thường được sử dụng đối với đất yếu.
14


Đối với dất cứng hoặc bao gồm các khối, tảng... nhất
thiết phải sử dụng máy khoan để đào. ố n g khoan được
ấn xuống do cào rạch, đôi khi phải dựa vào tác động của
việc đập nhẹ (Ví dụ với thiết bị khoan của phương pháp
khoan nạo) hoặc lắc ống khoan (phương pháp Benoto).

b)
của nó

Ống khoan xuống trực tiếp do trọng lượng bản thân

Phương pháp này cho phép phân biệt các công đoạn
đặt ống tại chỗ và lấy lên các đất đào, tránh mát thời gian
(đôi khi rất lớn) và giữ cố định của hệ khoan.
Kĩ thuật này được áp dụng cho đất trung bình, đất đào
được lấy lên trong 1 lần. Đôi khi thao tác này phải thực
hiện trong nhiều giai đoạn để xuyên qua lớp đát hoặc các
tảng đá mà tại đó chiều sâu cọc đã định.
Các ống khoan được đưa xuống sâu thông thường bằng
dioan rung. Phương pháp này khá tốt, thỏa mãn với các
oại đất vụn yếu. Có thể đóng ống khoan nhờ các búa thủy
ực hoặc búa Diesel đối với tát cả các tính chất của đất.
Toàn bộ các thiết bị sử dụng khá đa dạng. Các phương
tiện khác đôi khi cũng được sử dụng (kích ép ấn sâu)
nhưng việc sử dụng hạn hữu chỉ cho trường hợp đặc biệt.

1.3.2.2. Khoan không cần ống
Trong loại thứ 2 này, cần phân biệt cọc khoan "dưới
dung dịch" đặc biệt không chống vách lỗ khoan, nghĩa là
thông thường khoan không nước (khoan khô) hoặc ngoại
ê dưới nước sach.
15


a) Cọc khoan barét (dưôi dung dịch)
Loại cọc này, trong thi công khoan, suốt cả quá trình
vách đào được giữ vững bằng dung dịch bentonit cấp
liên tục.

Sử dụng phương pháp này phải thỏa mãn 2 điều kiện :
- Giữ vững vách khoan bằng dung dịch khoan (tạo
thành hỗn hỢp, ép thủy lực đủ)
- Không được mất dung dịch nhát là mất đột ngột.
Điều kiện thứ nhất luôn luôn phải đáp ứng, nhát là đối
với đất mới bồi, không đủ ổn định, đất rất vụn có khả năng
chảy (có nguy cơ co hẹp tiết diện cọc) những đất sụt lở,
ổn định kém, hoặc trên các cọc bị đẩy nổi do độ chắc của
đát không giữ được khi đất bị vụn rời và sụt lở. Lúc đó
cần thiết phải sử dụng phương pháp đào.
Điều kiện thứ hai áp dụng chủ yếu cho đá vôi hoặc
thạch cao, trong đó sự có mặt của hang các tơ hoặc các
túi dvưig dịch hòa tan có thể kéo theo trong khi khoan, sự
mất đột ngột dung dịch như vậy sẽ gây nên sự sụt lở nghiêm
trọng trong lớp đất phía trên. Ngoài ra trong những trường
hợp cá biệt, tính thấm của đất thường gặp sẽ trở ngại khi
sử dụng phương pháp thi công này. Đặc biệt đối với đất
rất thấm, độ thám trung bình cao từ 10'^ đến 10“ W s (sự
tiêu hao chủ yếu của dung dịch).
Phương pháp có hiệu quả đối với đất ngậm nước tự do
hoặc cưỡng bức, đảm bảo cao độ dung dịch khoan lớn hơn
cao độ nước mặt tự do hoặc mực nước dưới đất (ít nhất
là Im).
16


Khi dòng chảy của nước khá mạnh, sự giữ vững vách lỗ
khoan có thể bị đe dọa, cần thiết phải dùng ngay 1 ống
bao cọc có thể loại trù’ sự đẩy nổi bê tông tươi.
Hầu như tát cả các loại thiết bi đều tương thích với

dung dịch khoan (mũi kim cương hoặc vôníram, khoan,
ưỡi nén, gàu...) nhưng thường thì thiết bị này cần phải có
thiết bị dẫn hướng ở mũi để đảm bảo sự tôn trọng các sai
số dự kiến chi đạo.
Công tác khoan có thể thực hiện theo :
- Với cách thức cung cấp dung dịch
+Trực tiếp cáp dung dịch bằng bơm đẩy vào các đường
dẫn trong thân cọc, được lắp đặt ở khoảng giữa thân
và vách.
+ Đổ khi đất đào được thải bằng hút dung dịch ở bên
trong đường dẫn của thân qua "cửa - thiết bị" (trường hợp
thoan xoay).
- Không có hoặc với ít dung dịch
Dung dịch được rót đơn thuần tại đầu lỗ khoan và thải
ra bằng bơm đến trạm tuần hoàn lại. V ì phương pháp đã
chấp nhận sự cần thiết dự kiến một trạm sản xuất và tái
tạo lại dung dịch hỢp với chu kì tuần hoàn để cung cấp
đều đặn trong quá trình khoan.

b) Cọc khoan khô
Chủ yếu trong đất dính ở trạng thái dẻo cứng, khoan
có thể thực hiện theo dạng khô dựa vào một thiết bị khá
đơn giản (khoan, xẻng có mũi nén). Các thiết bị loại này
có đường kính và kích thước cho tất cả các loại cọc có tiết
17


diện thông dụng là tròn, vuông, đa giác, hình chữ thập
nhưng nó ít đạt chiều sâu quá khoảng 12m.

13.2.3. Phương pháp hỗn hợp
Phương pháp áp dụng khi gặp phải ỉớp trên của đất,
mà sự xuyên qua của khoan không đảm bảo ổn định hoặc
cần phải sử dụng một ống vách trong địa hình nước lầy lội,
(máy khoan đặt trên một xà lan hoặc đặt trên lớp đất mới
bồi). Thao tác khoan không ống, dưới dung dịch betonit
nếu các lớp dưới cho phép đạt tôi chiều sâu có thể đạt do
việc sử dụng ống vách.
2. ƯU DIỂM VÀ NHƯỢC DIỂM CỦA CẤC LOẠI c ọ c NHỒl :

Những ưu điểm và nhược điểm dưới đây được nêu một
cách khái quát ;
2.1. Cọc thi công tại ch() bằng nén (ép) đất

* ưu điểm :
- Thi công nhanh ;
- Tiếp xúc tốt giữa mũi cọc và đất ;
- Bê tông đổ khô ;
- Khả năng đặt mũi cọc vào các lớp đất dự kiến
dễ dàng ;
- Tính sạch sẽ của công trường ;
- Đánh giá khả năng chịu lực của cọc chính xác.
* Nhược điểm :

- Có nguy cơ từ chối đối với sự ngàm không đủ, khó
xuyên qua lớp đất rắn ;
18


- Không thích hợp với địa hình đầy hang hốc (các-tơ) ;

- Có nguy cư gây ngtiy hiểm cho các cọc bên cạnh, nghia
à khi bê tông còn non, độ rung động và dịch chuyển khi
nén (dóng) cọc ;
- Giới hạn về đường kính lớn nhất là 0,7m ;
- Có khả năng chệch hướng trong quá trình nén ;
- Thiết bị nén khá nặng nề và cồng kềnh ;
- Dộ ồn lớn (yếu tố bất lợi tai nơi đô thị).
2.2. Cọc khoan

* ưu diểm :

- Dường kính lớn tói l,50m và khả năng thi công các
bộ phận théO hìtili dạng kỉiác Iiliau, dủ cứng chống uốii lốt.

- Có khả năng di chuyển qua lớp đất cứng ;
- Kiểm tra chất lượng đất mà cọc khoan đi qua dễ dàng ;
- Thỏa mãn dễ dàng chiều dài cọc.
* Nhược điêni :
- Thi công đòi hỏi phải có chuyên gia và thiết bị tốt
đáp ứng các thao tác vận hành khoan lỗ và đổ bê tông ;
- Kiểm tra sự đúng đắn và đường kinh lỗ khoan khó,
trừ cọc thi công khô ;
- Có nguy cơ ảnh hưởng đến tiếp XIIC xấu của mũi cọc
nếu sự nạo vét không tốt đáy lỗ khoan ;
- Công trường đôi khi kém sạch.

19


II - THI CÔNG CỌC KHOAN NHồl

1. KHOAN NHỒI ĐƠN GIẦN

Máy khoan cọc nhồi xem ở hình I I - 1
1.1. Các đặc điểm

ỉ.ỉ. ỉ. Phương pháp này không dùng ống vách và chi sử
dụng trong trường hợp đất nền có đủ độ dính, chặt và nằm
trên mực nước ngầm.
Ghi chú :
Các thành h ố khoan không cần cỏ sự bảo vệ nào, trừ
đoạn đầu tiên. Phương pháp này có thê liên quan đến các
loại cọc và các harét vói tất cả các kích thưâc. Do đỏ việc
áp dụng tương dối hạn chế, vì các loại đất nền làm móng
trên cọc [hường ngâm trong nước ngầm. Do vậy độ sâu của
loại cọc này ít khi vượt quá 20m.
1.1.2.
Hố khoan được thi công trong đất nền bằng các
thiết bị cơ khí (guồng xoắn, gàu đào...). Việc chủ yếu là
phải giữ vững được thành hố khoan. Mỗi công trình phải
àm một thí nghiệm khoan thử. Tiết diện hố khoan có thể
à tròn (cọc) hoặc có thể là hình dạng bất kì (barét).

20


Hình ỈL ĩ : Mảy khoan cọc nhồi

21

Ghi chú :
Trong ỉnlòiĩị^ hợp bị sụt lở, có thê dùng phương pháp thi
công khác, nói chung là khoan trong dung dịch sét
(hentonite).
1.1.3.
Tiến hành thí nghiệm giữ thành hố khoan trước
khi khởi công công trình, ở ba hố khoan ngoài khu vực
cọc, có đường kính và chiều sâu như những cọc quan trọng
nhít, giữ nguyên để theo dõi trong một thời gian T và cho
rằíig không có dấu hiệu sụt lở. Thời gian T này do người
thi công đề nghị và không nên ít hơn 4 giờ. Các hố khoan
thử này phải được lấp lại ngay để tránh gây ảnh hưởng
xấu đến móng gần đó. Trong quá trình thi công, chủ trì
thiết kế có thể yêu cầu các thí nghiệm bổ sung.
Ghi chú :
Ba h ố kiểm ira này thỏa mãn các yêu cầu của phương
pháp thỉ công có thê coi như đại diện chung cho cả khu vực.
Kết quả thí nghiệm chỉ có chê được phép sử dụng trong một
khu vực xác định, vì trong đo đạc và khảo sát có các hạn
ch ế về sự hiểu biết.
Thời gian T lớn cho ta một thòi hạn đê thi công công
trình hoặc đê chờ đợi bê tông. Nhưng đối vói một s ố loại đất
nền trương nỏ có thê cằn thiết phải hạn c h ế thòi gian T nãy.
Việc lấp lại các h ố thử này thường được thực hiện bằng chính
vật liệu đã đào lên hoặc bằng xi măng trộn đất.
1.1 4. Việc đổ bê tông phải làm xong trong một
thời gian ^ T/2 kể từ sau khi kết thúc việc khoan
tao lỗ.
22

Ghi chú :
Tỉiông thường, cọc được thi công vả hoán thành ít hơn 1
ca làm việc. Vì vậy, phải tạo các điều kiện d ễ thực hiện, nhất
là việc khoan.
1.1.5.
T iết diện danh định của cọc bằng tiết diện
mũi khoan.
G hi chú :
Đ ể việc kiểm íra thuận tiện, trong quá trình thi công tiết
diện của mủi khoan ít ra cũng bằng tiết diện danh định.
Khi tính sức chịu tải của cọc không xét đến sự mở rộng
của tiết diện.
1.2. Các cấu tạo

1.2.1. Cốt thép
1.
Các cọc có thể' không cần đặt cốt thép hoặc chỉ đặt
một phần (thường là 1/3 trên đầu cọc) nếu tải trọng của
côiig trình hoặc của đất nền chỉ gây ra áp lực đúng tấm
trên trục lí thuyết của cọc. Vấn đề này do người thiết kế
quyế t định.
Khi cọc không bố trí cốt thép thì có thể đặt những
thành thép chờ cấy vào bê tông tươi. Nếu loại đát nền
không cho phép làm đầu cọc hình trụ thì phải đặt thép
chờ để xác định tim cọc ; các thép chờ này đặt để định vị
trục khuôn đầu cọc, với số lượng là 4 thanh dài 2m và có
đường kính tối thiểu là 12 mm, chúng được đặt ở 4 góc
của hình vuông có tâm là trục của cọc và cạnh bằng 0,5
lần đường kính của cọc.

23


Ghi chú :
Cọc chi chịu nén : dùng các íhốp chờ dê giữ vị trí của cọc
được xác định trong nên dât, cho lỏi khi hê tông đã đủ khả
năng chịu lực.
Các thép chờ này có thê chỉ được định vị trí chính xác
khi bê tông được san plĩẳng ít nhất 1 m dưới mặt bầng của
nơi thao tác.
2. Các cọc chịu các lực uốn, các cọc xiên và các cọc
chịu kéo thì phải đặt cốt thép trên suốt chiều dài cọc.
3. Lồng cốt thép (xem hình I I - 2)
Các lồng cốt thép của cọc được cấu tạo bằng các cốt
thép dọc phân bố theo dạng hình trụ, gắn chặt xung quanh
với các thép đai vòng hoặc đai xoắn ốc. Chiều dài lồng cốt
thép cho phép đủ liên kết chính xác với kết cáu phù hợp
với số liệu của đồ án thiết kế.
Số lượng cốt thép dọc của cọc tối thiểu là 5 thanh và
đường kính không nhỏ hơn 12 mm. Tiết diện tổng cộng

Hình II. 2 : L ò n g cốt thép

24


cùa cốt thép tối thiểu phải bằng 0,5% tiết diện cọc nếu
tiết diện này <0,5m^.

Ghi chú :

Lông cốt thép được dự kiến trên toàn bộ chiêu dài cọc
đ ê ^iữ vị trí chính xác khi đ ổ bê tông.
’^ếu tiết diện danh nghĩa cọc trong khoảng từ 0,5
Im^
thì tiết diện tối thiểu của toàn bộ cốt thép lấy đúng bằng
0,25% tiết diện cọc.
Khoảng cách các cốt đai hoặc bước đai xoắn ốc ^ 35cin.
Khoảng cách tối thiểu giữa các thar’’' <-.hép đứng
à lOcm.
Lồng cốt thép được gắn với lồng đáy để tránh cho lồng
bị trồi lên trong lúc thi công.
Đối với các barét, các quy định cấu tạo cũng áp dụng
theo nguyên tắc trên, các cốt đai vòng hoặc đai xoắn ốc
được thay thế bằng các loại khung. Cần bố trí thêm các
thanh xiên vào các lồng cốt thép để đảm bảo độ cứng trong
úc vận chuyển.

Ghi chú :
a)
Đê tính đến tác dụng của thép, các cốt dọc nói chung
là loại cốt thép có độ hám dính cao, các cốt ngang là loại
cốt tròn trơn hằng thép mềm, trìl trường hợp đặc biệt có xét
đến lực cắt. Dường kính các cốt ngang căn cứ vảo các đường
kính cốt dọc vá thông thường chọn từ 8 ^ 6mm. Dối vối các
cốt dọc, các đường kính được dùng thông dụng nhất từ
16
32mm.
25

b) Trong trường hợp cốt thép b ố trí trên tiết diện tròn, các
thép dọc được phân b ố đêu trên chu vi, ngay cả khi cúc
mômen uốn có hướng lón hơn : người ta tránh gây ra trường
hỢp bất lợi do cốt dọc gây ra hiện tượng xoắn của lông cốt
thép khi c h ế tạo, khi đặt vào vị trí hoặc trong lúc đô b ê tông.
Trong trường hợp các cọc chịu uốn, lằng cốt thép có thê
không có cùng một cấu tạo từ trên xuống d ư ó i: s ố lượng cốt
thép hoặc đường kính cốt thép có thê thay đổi theo chiều dài
cọc tùy theo nội lực dự kiến trước. Thường xảy ra, chủ yếu
là các khúc giữa của lông sẽ chịu ngược lại do sự nânẹ lên
trong lúc đ ổ b ê tông : đối vói cọc tiết diện tròn, các khúc này
b ao gồm ử nhất là 3 thanh có diện tích tổng cộng tối thiêu
là 5cm^ và có một cái cữ không có vòng xoắn.
c) Tại ví trí nối giữa hai khúc của lòng cối thép, có các
cốt thép dọc bị chập đôi. Khoảng cách nhỏ nhất giữa các
cặp cốt thép trong trường hợp thông thường là 10 cni. Nếu
khoảng cách này không được tôn trọng, người ta p h ải có
nghiên cứu đặc biệt về kích thưóc các cốt liệu và tính dẻo
của bê tông trong quá trình đ ổ bê tông, nhằm làm cho các
cốt thép được bao bọc trực tiếp m ặc dù khoảng cách giữa
các cặp cốt thép rất ít.
d) Các ống thăm dò khuyết tật bằng âm thanh, các ống
phun..., nói chung được xác định theo chiều dài các cổt thép
dọc, không được làm ảnh hưởng xấu đến việc đô b ê tông.
e) Lông đáy là bệ của lồng cốt thép, được thiết k ê sao
cho không gây trỏ ngại đến sự hoạt động của ống đô hê tông.
f) Ngoài việc đặt một lồng đáy của khung cốt thép, cần
có các biện pháp sau đây đ ể chống lại lông cốt thép bị
trôi lên :
26