TM.KĨ THUẬT THI CÔNG CỌC.

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

MỤC LỤC

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 1


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC
1.1

Công tác chuẩn bị thi công

1.1.1 Chuẩn bị mặt bằng
Trước khi thi công công trình ta cần phải làm một s ố công tác chuẩn b ị m ặt
bằng như: dọn dẹp mặt bằng như chặt phá các bụi rậm, ch ặt cây, phá d ỡ nh ững
nhà cấp IV đã có sẵn trong khuôn viên khu đất thi công. Vì công trình n ằm trên
khu đất khá bằng phẳng, khá chật hẹp và mực nước ngầm th ấp do đó ta ch ỉ c ần
dọn mặt bằng, tiêu thoát nước mặt, bố trí các vị trí tập kết vật li ệu, lán tr ại, h ệ
thống điện nước và giao thông đi lại trong công trường thi công m ột cách h ợp lý
nhất.
1.1.2 Định vị và giác móng công trình
Đây là một công việc hết sức quan trọng vì chỉ có làm tốt công vi ệc này m ới có
thể xây dựng công trình ở đúng vị trí cần thiết của nó trên công trường. Việc

định vị và giác móng công trình được tiến hành như sau:
1.1.2.1 Công tác định vị
a) Công tác chuẩn bị
Nghiên cứu kỹ hồ sơ tài liệu quy hoạch, ki ến trúc, kết cấu và các tài li ệu có
liên quan đến công trình.
Khảo sát kỹ mặt bằng thi công.
Chuẩn bị các dụng cụ để phục vụ cho việc giác móng (bao gồm: dây gai, dây
thép 0,1 ly, thước thép 50 m, máy kinh vĩ, thuỷ bình, cọc tiêu, mia..)
b) Cách thức định vị công trình
Căn cứ vào các số liệu sau:
+ Tổng mặt bằng công trình(vị trí công trình, trục định vị công trình...)
+ Các số liệu về thiết kế ( cột mốc định vị, cao độ công trình, ch ỉ gi ới xây
dựng).
Chuẩn bị xong ta tiến hành giác móng như sau:
+ Dựa vào mốc giới do bên A bàn giao tại hi ện trường. Đặt máy tại đi ểm
mốc O (là mốc chuẩn do chủ đầu tư giao) định vị và cân bằng máy, quay máy
ngắm về hướng tim đường ta xác định điểm O1 để xác định h ướng chu ẩn (đ ược
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 2


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

xác định chính xác trên hồ sơ thiết kế), cố định hướng chuẩn và mở một góc
α=450 ngắm về hướng điểm 1 (điểm giao giữa trục A và 6), cố định h ướng và
dùng thước thép đo chiều dài từ O một đoạn L=15.0(m) được xác đ ịnh chính xác
trên hồ sơ thiết kế, sẽ xác định được điểm 1.

+ Đưa máy đến điểm 1 (định vị và cân bằng máy) ngắm về phía đi ểm m ốc
O làm hướng chuẩn, cố định hướng và mở một góc b=135 0 ngắm về hướng điểm
2, cố định hướng và dùng thước thép đo chiều dài từ I m ột đoạn L = 36.6(m) xác
định điểm 2.
+ Tại vị trí điểm 1 lấy hướng ngắm về điểm 2 làm hướng chu ẩn, cố đ ịnh
hướng và mở một góc 90o ngắm về điểm 3, cố định hướng và dùng thước thép
đo chiều dài từ 1 một đoạn 22.6(m) xác định điểm 3.
+ Đưa máy đến điểm 3 (định vị và cân bằng máy) ngắm về phía đi ểm 1 làm
hướng chuẩn, cố định hướng và mở một góc 90o ngắm về hướng điểm 4, cố định
hướng và dùng thước thép đo chiều dài từ 3 một đoạn L = 36.6(m) xác định đi ểm
4.
c) Kiểm tra sau định vị
Dùng thước thép kiểm tra chiều dài 2 đường chéo, nếu 2 đường chéo b ằng
nhau thì hình giác móng là hình chữ nhật, nếu 2 đường chéo không b ằng nhau thì
chứng tỏ giác móng chưa đạt cần tiến hành định vị lại.
Đặt máy tại điểm (1) hướng ngắm trùng với điểm (2), quay 1 góc 90 o nếu
trùng điểm (3) chứng tỏ giác móng vuông, còn không trùng thì chưa vuông c ần
kiểm tra và chỉnh lại.
Đặt máy tại điểm (2) hướng ngắm trùng với điểm (1), quay 1 góc 90 o nếu
trùng điểm (4) chứng tỏ giác móng vuông, còn không trùng thì chưa vuông c ần
kiểm tra và chỉnh lại.
Đặt máy tại điểm (3) hướng ngắm trùng với điểm (1), quay 1 góc 90 o nếu
trùng điểm (4) chứng tỏ giác móng vuông, còn không trùng thì chưa vuông c ần
kiểm tra và chỉnh lại.
Sau khi xác định được các trục chuẩn thì ta gửi các tr ục đó lên các c ọc ở ngoài
phạm vi xây dựng bảo quản các mốc tim trục đó.
Các tim trục còn lại dựa vào tim trục chuẩn ta xác định các tim tr ục b ằng
thước thép, thước góc.

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 3


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

1.1.2.2 Giác móng công trình
Từ các mốc chuẩn ta tiến hành đóng giá ngựa ở hai đầu các tr ục móng. Dùng
sợi dây thép mềm kéo căng qua hai đầu trục. Giao đi ểm của các s ợi dây sẽ là tr ục
các móng của công trình.
Các cọc ngựa đóng cách mép móng 1,5m ; trên các cọc ngựa này bu ộc các s ợi
dây cước mềm để xác định ranh giới móng, từ các đường dây này ta vạch trên
mặt đất các đường chuẩn bằng vôi bột để xác định vị trí từng móng.
Để giữ lại các cọc chuẩn ta dẫn ra ngoài phạm vi mép h ố đào, trên đ ầu c ột
đánh dấu cao độ cos ± 0.000 bằng sơn đỏ. Sau khi đào xong h ố móng ta dóng
thước đo cao độ hố móng (kiểm tra theo cao độ thiết kế).
1.2

Giải pháp thi công

1.2.1 Lựa chọn giải pháp thi công
Hiện nay có nhiều phương pháp sử dụng để thi công c ọc như dùng búa đóng,
dùng kích ép, khoan nhồi cọc...
Việc lựa chọn và sử dụng phương pháp nào là phụ thuộc vào đặc đi ểm địa
tầng và tính chất cơ lý của nền đất, phụ thuộc vào mặt bằng công trường và
tương quan giữa công trình sẽ xây dựng với các công trình đã xây d ựng xung
quanh. Ngoài ra, còn phụ thuộc vào chiều sâu chôn c ọc, các lo ại máy móc thi ết b ị
phục vụ thi công cọc hiện có.

Từ những yêu cầu trên, so sánh đối chiếu với công trình ta xây dựng có hai
phương pháp xét thấy hợp lý hơn cả đó là đóng cọc và ép cọc:
a Đóng cọc
* Ưu điểm:
+ Thời gian thi công nhanh.
+ Chi phí thấp.
+ Máy phục vụ công tác đóng cọc đa dạng.
* Nhược điểm: Khi đóng cọc tạo ra lực xung kích ảnh hưởng đến kết c ấu c ủa
công trình xung quanh.
d) Ép cọc
Việc thi công ép cọc ở ngoài công trường có nhiều phương án ép, sau đây là hai
phương án ép phổ biến:
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 4


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

 Phương án 1:
Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc, sau đó mang máy móc, thi ết bị
ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết.
* Ưu điểm:

+ Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc.
+ Không phải ép âm.
* Nhược điểm:
+ Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thì nhất thi ết phải có bi ện pháp b ơm

hút nước ra khỏi hố móng.
+ Việc thi công cọc ở góc không thể thi công được.
+ Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn.
 Phương án 2:
Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuy ển
cọc, sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu thi ết b ị. Nh ư v ậy đ ể đ ạt đ ược cao
trình đỉnh cọc cần phải ép âm. Cần phải chuẩn bị các đoạn cọc dẫn bằng thép
hoặc bằng bê tông cốt thép để cọc ép được tới chi ều sâu thi ết k ế. Sau khi ép c ọc
xong ta sẽ tiến hành đào đất để thi công phần đài, hệ giằng đào cọc.
* Ưu điểm:
+ Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thu ận l ợi k ể c ả
khi gặp trời mưa.
+ Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm.
+ Tốc độ thi công nhanh.
* Nhược điểm:
+ Phải dựng thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm, có nhiều khó khăn khi ép
đoạn cọc cuối cùng xuống đến chiều sâu thiết kế.
+ Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ công nhi ều, khó c ơ gi ới
hoá.
+ Việc thi công đài cọc và giằng móng khó khăn hơn.
=> Kết luận: Liên hệ với điều kiện xây dựng thực tế của công trình: Công trình
được xây dựng trong thành phố với điều kiện đất đai chật hẹp hơn nữa xung
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 5


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

quanh lại có các công trình xây dựng vì vậy n ếu s ử dụng phương án c ọc đóng sẽ
gây tiếng ồn và gây chấn động cho các công trình lân c ận. Do đó ta ch ọn ph ương
án cọc ép.
=> Với phương án cọc ép: qua so sánh gi ữa phương án 1 và ph ương án 2 ta ch ọn
phương án 2 là phù hợp.
1.2.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với thi công ép cọc
Công tác ép cọc là cần có kỹ thuật phức tạp dễ mất an toàn và chi phí l ớn, th ời
gian thi công dài ⇒ Cần phải nghiên cứu kỹ hồ sơ thiết kế và tình hình địa chất
thuỷ văn để đưa ra phương án hợp lý.
Ép cọc là hạ vào trong lòng đất từng đoạn c ọc bằng kích thu ỷ l ực có đ ồng h ồ
đo áp lực. Trong quá trình ép có thể khống chế được tốc độ xuyên của c ọc, xác
định được tốc độ, đồng thời với việc xác định được lực nén ép trong từng khoảng
độ sâu quy định.
a Các yêu cầu kỹ thuật đối với các thiết bị ép cọc
Lý lịch máy do nơi sản xuất cấp cơ quan có thẩm quy ền ki ểm tra xác đ ịnh các
đặc tính kỹ thuật:
+ Lưu lượng đầu của pit tông (lít/ phút)
+ Áp lực bơm dầu lớn nhất (daN/cm2 )
+ Hành trình pít tông của kích (cm)
+ Diện tích đáy pít tông của kích (cm)
+ Phiếu kiểm định chất lượng đồng hồ đo áp lực đầu và van ch ịu áp (do c ơ
quan có thẩm quyền cấp)
Thiết bị ép cọc được đưa vào sử dụng cho công trình phải thoả mãn các yêu
cầu sau:
+ Lực nén lớn nhất của thiết bị không được nhỏ hơn 1,4 l ần lực nén lớn
nhất Pépmax theo quy định của thiết kế.
+ Lực nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục khi ép đ ỉnh, không gây
lực ngang khi ép.
+ Chuyển động của pit tông phải đều và khống chế được tốc độ ép cọc.

+ Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo.

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 6


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

+ Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành theo đúng quy đ ịnh v ề
ATLĐ khi thi công.
+ Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá hai lần áp l ực đo
khi ép cọc. Chỉ nên huy động 70% đến 80% khả năng tối đa c ủa thi ết b ị, ph ải
làm chủ được tốc độ ép theo yêu cầu của kỹ thuật ép.
e) Các yêu cầu kỹ thật đối với cọc dùng để ép
Khả năng chịu nén của cọc phải lớn hơn hoặc bằng 1,25 lực nén lớn nhất P max
Các cọc BTCT phải được chế tạo đạt độ chính xác cao v ề hình d ạng và kích
thước hình học:
+ Tiết diện cọc có sai số không quá

2%

+ Chiều dài cọc có sai số không quá

1%

+ Mặt bằng đầu cọc phải bằng phẳng và vuông góc vơi trục cọc, độ nghiêng
phải nhỏ hơn 1%.Mặt phẳng bê tông có thể nhô cao không quá 1mm.

+ Độ cong f/L không quá 5%.
+ Bê tông mặt đầu cọc phải bằng phẳng với vành thép n ối, không có bavia,
tâm tiết diện cọc phải trùng với trục cọc.
+ Vành thép nối phải được hàn vào vành thép n ối theo hai m ặt và trên su ốt
chiều cao vành.
+ Vành thép nối phải phẳng, không được vênh, độ vênh của vành n ối nh ỏ
phải hơn 1%.
+ Chiều dày của vành thép nối phải ³ 4 (mm).
+ Đường hàn nối các đoạn cọc phải có trên cả 4 mặt c ọc , trên m ỗi m ặt
chiều dài đường hàn không nhỏ hơn 10cm.
+ Khi hàn cọc phải sử dụng phương pháp “hàn leo” (hàn từ dưới lên) đối với
các đường hàn đứng.
+ Kiểm tra kích thước đường hàn so với thiết kế.
f) Các yêu cầu công tác trong thi công ép cọc
Khu vực xếp cọc phải nằm ngoài khu vực ép cọc, cọc được cần cẩu chuy ển
vào khu vực ép cọc.
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 7


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Trên cọc được vạch sẵn đường tim rõ ràng để máy kinh vĩ ngắm thuận lợi.
Khu vực ép cọc phải được dọn dẹp bằng phẳng.
Giá ép phải di chuyển được thuận tiện.
Trước khi ép cọc, kiểm tra lại phương của thiết bị giữ cọc và đối tr ọng dùng
để ép.

Trong quá trình ép phải để ý đến quá trình xuống của cọc, cọc phải xu ống
bình thường. Trường hợp cọc không xuống cần phải kiểm tra lại để xử lý.
Sơ đồ ép cọc cần được tiến hành sao cho thuận ti ện trong việc di chuy ển máy
ép và đối trọng.

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 8


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

1.2.3 Tính toán trong thi công ép cọc
a Xác định số lượng cọc
3D D

D 3,5D D

M4

D 3D

D

M4

M4

M4

M4

M4

2D

2D D

D 3D 3D D

2D

2D

2D

2D

C'

M3

M3

D

M3

2D

2D

C

M3

M3

M2

M2

M3

B

M1

M2

D 3,5D 3,5D D

D 3D 3D D

M2

M1

A

D 3D

3D D

D 3,5D D

M1
1

M1

2

M1
3

Hình 1.
-

M1
4

5

6

Mặt bằng móng

Móng M1: gồm 6 móng, mỗi móng có:
+ Kích thước: 1,65 (m) × 2,4 (m)
+ Số lượng cọc trong đài: 6 cọc

Số lượng đoạn cọc với mỗi cọc gồm 2 đoạn 9 (m):
(đoạn cọc)
- Móng M2 : gồm 4 móng, mỗi móng có:
+ Kích thước 2,4 (m) × 2,7 (m)
+ Số lượng cọc trong đài: 9 cọc
Số lượng đoạn cọc với mỗi cọc gồm 2 đoạn 9 (m):

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 9


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

(đoạn cọc)
- Móng M3 : gồm 6 móng, mỗi móng có:
+ Kích thước 2,4 (m) × 5,4 (m)
+ Số lượng cọc trong đài: 14 cọc
Số lượng đoạn cọc với mỗi cọc gồm 2 đoạn 9 (m):
(đoạn cọc)
- Móng M4 : gồm 6 móng, mỗi móng có:
+ Kích thước 1,65 (m) × 2,4 (m)
+ Số lượng cọc trong đài: 6 cọc
Số lượng đoạn cọc với mỗi cọc gồm 2 đoạn 9 (m):

(đoạn cọc)
Vậy tổng số đoạn cọc của móng M1 ,M2 :
(đoạn cọc)
Vì công trường có mặt bằng rộng rãi và đội th ợ lành ngh ề nên ta b ố trí đ ổ bê
tông cọc tại công trường, để tiết kiệm chi phí vận chuyển.
b Chọn máy ép cọc
Chọn máy ép cọc để đưa cọc xuống độ sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng đ ịa
chất khác nhau. Cụ thể đối với điều kiện địa chất công trình, cọc xuyên qua các
lớp đất sau:
+ Lớp đất đắp dày 1.2(m).
+ Lớp cát pha sỏi sạn 3.2 (m) +lớp sét pha 5.4 (m )
+ Lớp cát thô dưới cùng rất sâu.
Cọc bê tông cốt thép B25.
Chiều dài cọc:
SVTH: TRƯƠNG HỮU

, tiết diện cọc
Trang: 10


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Từ đó ta thấy muốn cho cọc qua được những địa tầng đó thì lực ép c ọc phải
đạt giá trị: Pe ³ K × Pc
Trong đó:
Pe - Lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thi ết kế.
K - Hệ số K > 1 phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc.
Pc - Tổng sức kháng tức thời của nền đất.

Pc gồm hai phần:
+ Phần kháng mũi cọc (Pmũi)
+ Phần ma sát của cọc (Pms).
Như vậy để ép được cọc xuống chiều sâu thiết kế cần phải có một l ực th ắng
được lực ma sát mặt bên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất dưới mũi cọc.
Để tạo ra lực ép đó ta có trọng lượng bản thân cọc và l ực ép bằng thu ỷ l ực.
Lực ép cọc chủ yếu do kích thuỷ lực gây ra.

Pep min

2.Pcoc=2

35 = 70 T

Trọng lượng 1 cọc:
Số lượng đoạn cọc cần ép: 384 đoạn cọc.

- Vì chỉ cần sử dụng 0,7- 0,8 khả năng làm việc tối đa của máy ép cọc.Cho
nên ta chọn máy ép thủy lực có lực ép của máy
Chọn máy ép cọc: P

≥ 1,4×Pep = 1,4×70 = 98 (T)

=> Chọn máy ép có :
Vậy chọn máy ép số hiệu EBT 100 do phòng nghiên cứu thực nghiệm kết cấu
công trình trường ĐHXD Hà Nội thiết kế và chế tạo. Máy có các thông s ố kỹ thuật
sau:
+ Lực ép (áp suất dầu):
+ Áp lực bơm dầu lớn nhất:
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 11


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

+ Đường kính pitton:
+ Chọn D =25 (cm)
1.2.4 Thiết kế đối trọng và kích thước dàn ép
Trọng lượng đối trọng :
Mỗi viên đối trọng bằng bê tông cốt thép có kích thước
Trọng lượng 1 viên đối trọng :

Số viên đối trọng:

(viên)

Chọn 12 viên đối trọng( mỗi bên 6 viên)

Chọn kích thước dàn ép:
+ Thiết kế giá ép có cấu tạo bằng dầm tổ hợp thép tổ h ợp chữ I có b ề
rộng 25(cm) và chiều cao 55(cm).
+ Chiều rộng : 3.9(m)
+ Chiều dài : 9.5(m)
+ Chiều cao: Hkh =hcọc + hct + hat= 9+7+0.55=16.6 m
Trong đó:
- hcọc =9 m, chiều dài của đoạn cọc lớn nhất,
- hct=max(chiều cao khung cố định; chiều cao các đối trọng)=(5m; 7m)

Chọn hct=7m
- hat=0.55m, khoảng cách an toàn.

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 12


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

1.2.5 Kiểm tra chống lật
9500
3100

3200

1000

250

3200

250

3900
2400

4150

3650

Q

500

Pmax

A

B
Q
2

Q
2
Pmax

1700

3600

2500

1700

9500

Hình 2. Sơ đồ tính đối trọng

- Tại điểm A:

Suy ra:
- Tại điểm B:
Suy ra:
Thõa mãn điều kiện

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 13


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CƠNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

S

1

1 KHUNG DI ĐỘNG

5 MÁY BƠM DẦU

2 KÍCH THỦY LỰC

6 KHUNG CỐ ĐỊNH

3 ĐỐI TRỌNG

7 DÂY DẪN DẦU

4 ĐỒNG HỒ ĐO ÁP LỰC

8 BỆ ĐỢ ĐỐI TRỌNG

9 DẦM ĐẾ
10 THANH TRƯT
11 CHỐT CỐ ĐỊNH
12 TẤM THÉP DÀY 15mm

2

17000

7

3

6
10

9

5

8

4

11
12

1

Mặt đứng máy ép cọc

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 14


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH
9500
3100

3200

250

3900
2400

4150
3650

500

1000

250

3200

A
1700

3600

2500

1700

9500

Hình 3. Mặt bằng máy ép cọc

1.2.6 Chọn cần cẩu trong công tác ép cọc
Cẩu được dùng trong thi công ép cọc phải đảm bảo các công việc cẩu c ọc và
cẩu đối tải. Ta thấy trọng lượng đối trọng lớn hơn tr ọng lượng cọc nên ta ch ỉ
cần so sánh trọng lượng đối trọng.

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 15


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

Hình 4.

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Các thông số của cần trục

Sức trục yêu cầu:

Trong đó:
trọng lượng 1 viên đối trọng,

:

trọng lượng thiết bị treo buộc, lấy
Chiều cao cẩu lắp yêu cầu :

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 16


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Trong đó:
Chiều cao vật cản( chiều cao phần cố định của dàn ép),

Khoảng điều chỉnh,

chọn

Chiều cao của cấu kiện(chiều dài đoạn cọc),
Chiều cao của thiết bị treo buộc,

chọn

: Đoạn dây cáp tính từ móc cẩu đến puly đầu cần.
-

Chiều dài tay cần yêu cầu :

Trong đó:
c : Khoảng cách từ khớp quay của tay cần đến cao trình cần tr ục
đứng, lấy
: Góc xoay lớn nhất của cần trục đối với phương ngang. Đối v ới
cần trục tự hành thì
Bán kính tay cần yêu cầu :

Trong đó:

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 17


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

e: khoảng cách từ trọng tâm cần trục đến khớp quay tay cần, lấy

Từ những yêu cầu trên ta chọn cần trục tự hành bánh xích XKG-30 (L = 25m)
có các thông số kỹ thuật như sau:
+ Tải trọng nâng lớn nhất: 14 (T) =140(kN)
+ Chiều cao nâng lớn nhất : 20(m)
+ Bán kính làm việc: 9 (m)
+ Chiều dài tay cần: 25 (m)

Bảng 1 - Bảng so sánh các thông số yêu cầu và thông số máy chọn:
Đại lượng

Yêu cầu

Thông số kỹ thuật

Q(KN)

120.5

140

L(m)

18,2

25

R(m)

6,2

9

H(m)

19,05

20

1.2.7 Tính toán thiết bị treo buộc phục vụ quá trình ép cọc
- Vì trong quá trình cẩu lắp thiết bị để hạn chế thay dây cẩu l ắp ti ết ki ệm th ời
gian thi công nên thường dùng chung một loại dây cáp vì v ậy đ ể tính toán ta l ấy
vật có khối lượng lớn nhất cần cẩu để tính chung cho tất cả .
Ta có khối lượng đối trọng Qđt = 105 (kN) là lớn nhất.

Lực căng trong dây cáp:
Với: - α = 45o: góc nghiêng dây cẩu.
- n = 4: số nhánh dây cáp => m = 0.785
- k = (3.5 ÷ 8): hệ số an toàn. k = 5 (sử dụng cáp cho tời máy)

→
Lực làm đứt dây cáp:

SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 18

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Tra bảng KTTC2 chọn cáp 6×37×1 đường kính cáp d=17.5(mm). Có trọng lượng
cáp 1.06 kg/m, có cường độ chịu kéo 155kg/cm2.
1.2.8 Thời gian ép cọc
 Tính toán khối lượng công tác ép cọc:
+ Tổng số đoạn cọc ép: 362 (đoạn).
+ Tổng chiều dài ép cọc: 362 x 9 = 3258 (m).
+ Chọn 2 máy ép, hướng đi của các máy ép đợc thể hiện trên bản vẽ.
+ Khối lượng bê tông cọc ép: 3258x0.3x0.3 = 293.22( m3).
 Xác định thời gian thi công ép cọc:
Thời gian thi công ép cọc đợc xác định theo công thức:

Trong đó:
T1 : thời gian đưa các đoạn cọc vào giá ;
Với n : tổng số đoạn cọc,
t1 : thời gian đưa 1 đoạn cọc vào giá, t1 = 4 (phút)

T2 : thời gian nối cọc;
Với m : số mối nối,
t2 : thời gian nối một mối nối : t2 = 10 (phút)

T3 : thời gian ép cọc ;
Với n : số đoạn cọc ,
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 19

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

l : chiều dài 1 đoạn cọc,
Vtb : vận tốc trung bình cọc lún vào đất ; Vtb = 1,2 (m/phút)

T4 : thời gian di chuyển giá tới vị trí ép cọc;
Với n : số lần di chuyển giá ép; n = 178 (lần)
t4 : thời gian di chuyển 1 lần : t4 = 8 (phút)

T5 : thời gian di chuyển khung và đối trọng;
Với m : tổng số lần di chuyển khung và đối trọng , m = 44 (lần)
t5 : thời gian 1 lần di chuyển, t5 = 40 (phút)

Tổng thời gian ép cọc:
T = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 = 1448+1810+2715+1424+ 1760 =9157(phút)
Thời gian 1 ca máy làm việc là 8 tiếng. Vậy số ca máy cần để thi công ép cọc:

(ca)
Chọn 2 máy ép làm việc 1 ngày là 1 ca, thời gian thi công : 10 ngày.
Số nhân công phục vụ cho công tác ép cọc : 12 người gồm 2 người lái cần cẩu,
2 người đứng điều khiển máy, 2 người móc cẩu vào cọc, 4 người đỡ đối trọng, 2
thợ hàn.
1.3

Trình tự thi công cọc:

1.3.1 Chuẩn bị tài liệu

Báo cáo khảo sát địa chất công trình, các bi ểu đ ồ xuyên tĩnh, bản đ ồ các công
trình ngầm.
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 20


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Mặt bằng móng công trình; hồ sơ thiết bị ép cọc.
Hồ sơ kỹ thuật về sản xuất cọc; chiều dài tối thiểu của cọc ép theo thi ết kế.
Lực ép giới hạn tối thiểu yêu cầu tác dụng vào cọc để cọc chịu sức tải dự tính.
1.3.2 Công tác chuẩn bị mặt bằng thi công và cọc
Việc bố trí mặt bằng thi công hợp lí để các công vi ệc không bị ch ồng chéo, c ản
trở lẫn nhau có tác dụng giúp đẩy nhanh tiến độ thi công.
Trước khi thi công mặt bằng cần được dọn sạch, phát quang, phá v ỡ các
chướng ngại vật, san phẳng...
Xác định hướng di chuyển của thiết bị ép cọc trên mặt bằng và hướng di
chuyển máy ép hợp lý trong mỗi đài cọc.
Cọc phải được bố trí trên mặt bằng sao cho thuận l ợi cho việc thi công mà
vẫn không cản trở máy móc thi công.
Vị trí các cọc phải được đánh dấu sẵn trên mặt bằng bằng các cột m ốc ch ắc
chắn, dễ nhìn.
Căn cứ báo cáo địa chất hố khoan xem xét khả năng thăm dò dị tật địa ch ất, dự
tính các phương án xử lý (nếu có).
Cọc phải được vạch sẵn các đường tâm để sử dụng máy ngắm kinh vĩ.
1.3.3 Biện pháp giác đài cọc và cọc trên mặt bằng
a Giác đài cọc trên mặt bằng

Người thi công phải kết hợp với người làm công tác đo đạc trải vị trí công
trình trong bản vẽ ra hiện trường xây dựng. Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công
phải xác định đầy đủ vị trí của từng hạng mục công trình, ghi rõ cách xác đ ịnh
lưới ô tọa độ, dựa vào vật chuẩn có sẵn hay dựa vào m ốc qu ốc gia, cách chuy ển
mốc vào địa điểm xây dựng.
Trải lưới ghi trong bản mặt bằng thành lưới ô trên hi ện trường và toạ độ của
góc nhà để giác móng nhà chú ý đến sự phải mở rộng hố móng do làm mái d ốc.
Muốn cố định móng trên công trình trên mặt đất sau khi đã đo đ ạc ng ười ta làm
các giá ngựa.
Giá ngựa đơn gồm hai cột (d = 12; L = 1,2m) và một tấm ván được bào ph ẳng
chiều dày 2cm, bản rộng 15cm, chiều dài lớn hơn kích thước móng ph ải đào
40cm. Mặt trên của tấm ván phải thật ngang bằng. Giá ngựa ph ải song song v ới
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 21


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

cạnh ngoài của công trình và đặt cách cạnh đó một khoảng 1,5 - 2m đ ể cho
chúng không cản trở đến việc đào đất và xây móng sau này. Trên các giá ng ựa
trước hết phải xác định các đường tâm cho thật đúng. Đóng đinh ghi dấu trục
của móng và 2 mép móng, sau đó đóng 2 đinh nữa vào v ị trí mép đào đã k ể đ ến
mái dốc. Tất cả móng đều có bộ giá ngựa đánh dấu trục móng.
Căng dây thép 1mm nối các đường mép đào. Lấy vôi bột r ắc lên dây thép căng
mép móng này làm cữ đào.
g) Giác cọc trong móng
Sau khi giác móng xong ta đã xác định được vị trí của đài, ta ti ến hành xác đ ịnh

vị trí cọc trong đài theo biện pháp thủ công.
Ở phần móng trên mặt bằng ta đã xác định được tim đài nh ờ các đi ểm 1,2,3, 4.
Các điểm này được đánh dấu bằng các mốc.
Căng dây trên các mốc, lấy thăng bằng sau đó từ tim đo các khoảng cách xác
định vị trí tim cọc theo thiết kế.
h) Xác định tim cọc bằng phương pháp thủ công
Dùng quả dọi thả từ các giao điểm trên dây đã xác định tim c ọc đ ể xác đ ịnh
tim cọc thực dưới đất, đánh dấu các vị trí này lại bằng cách đóng xu ống 1 đo ạn
gỗ hoặc một đoạn thép.
i) Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc
Trước khi ép cọc đại trà, phải tiến hành ép để làm thí nghi ệm nén tĩnh c ọc t ại
những điểm có điều kiện địa chất tiêu biểu nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc,
thiết bị thi công và điều chỉnh đồ án thiết kế. Số lượng cọc cần ki ểm tra v ới thí
nghiệm nén tĩnh từ (0,5 ÷1)% tổng số cọc ép nhưng không ít hơn 3 cọc.
Cọc được nén theo từng cấp, tính bằng % của tải tr ọng thi ết kế. Tải tr ọng
được tăng lên cấp mới nếu sau một giờ quan sát độ lún của cọc nhỏ hơn 0,02mm
và giảm dần sau mỗi lần đọc trong khoảng thời gian trên.
1.3.4 Vận hành máy ép
a Các bước vận hành máy ép cọc
Bước 1: Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc vào vị trí ép đảm b ảo an toàn.
Chỉnh máy ép sao cho đường trục của khung máy, trục của kích, tr ục c ủa c ọc
thẳng đứng và nằm trong cùng 1 mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng chuẩn
nằm ngang (mặt phẳng chuẩn đài cọc), độ nghiêng không được vượt quá 0.5%.
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 22


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Bước 2: Lần lượt cẩu đối trọng đặt lên dầm đỡ sao cho mặt phẳng chứa trọng
tâm của 2 khối đối trọng trùng với đường tâm của ống thả cọc. Ph ần đ ối tr ọng
nếu nhô ra ngoài dầm phải có gỗ kê thật vững.
Bước 3: Trước khi cho máy vận hành phải kiểm tra liên kết cố định máy, ti ến
hành chạy thử, kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc (g ồm chạy không t ải và
có tải).
Bước 4: Cắt nguồn điện vào máy bơm thuỷ lực, đưa máy bơm đến vị trí thuận
tiện cho việc điều khiển.
Bước 5: Nối giắc thuỷ lực và giắc điện máy bơm thuỷ lực cho máy hoạt đ ộng,
điều khiển cho khung máy xuống vị trí thấp nhất.
Bước 6: Cẩu cọc và thả cọc vào trong khung dẫn và điều chỉnh cọc thoả mãn
các yêu cầu đã nêu ở phần trên; Điều khiển máy ép, tiến hành ép cọc.
b Di chuyển máy sang vị trí khác
Bước 1: Cắt dây thuỷ lực, cuốn gọn tuy ô thuỷ lực lên trạm.
Bước 2: Cắt dây điện cầu dao, cắt dây động cơ điện, thu gọn dây điện.
Bước 3: Cẩu tháo đối trọng đến vị trí sao cho dễ dàng lắp nhất.
Các thao tác tiếp theo như phần trên. Cứ như vậy ti ến hành đến khi ép xong
toàn bộ cọc cho công trình theo thiết kế.
1.3.5 Tiến hành ép cọc
a Ép đoạn cọc chính
Bước 1: Đoạn cọc chính (C1) phải được lắp dựng cẩn thận vào thanh d ẫn.
Dùng hai máy kinh vĩ đặt theo hai phương vuông góc với trục của v ị trí ép c ọc đ ể
điều chỉnh cọc. Cần phải cân chỉnh chính xác để trục của cọc trùng v ới ph ương
nén của thiết bị ép và đi qua đi ểm định vị cọc, độ sai lệch tâm không l ớn quá
1cm. Đầu trên của đoạn cọc phải được gắn chặt vào thanh đ ịnh h ướng của
khung máy.
Khi thanh chốt tiếp xúc chặt với đỉnh cọc thì điều khi ển van tăng d ần áp l ực
dầu. Trong những giây đầu tiên áp lực tăng lên chậm, đều đ ể cọc c ắm vào đất

một cách nhẹ nhàng, tốc độ xuyên không lớn hơn 1cm/s. Với những l ớp đ ất phía
trên thường chứa nhiều dị vật nhỏ tuy cọc có thể xuyên qua nhưng dễ bị nghiêng
chệch. Khi phát hiện thấy nghiêng phải dừng lại và căn chỉnh ngay.
Bước 2: Tiến hành ép đến độ sâu thiết kế (ép đoạn cọc trung gian C2):
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 23


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

Khi đã ép đoạn cọc đầu tiên C1 xuống độ sâu theo thi ết k ế thì ti ến hành l ắp
nối và ép các đoạn cọc trung gian C2.
Kiểm tra bề mặt hai đầu của đoạn C2 , sửa chữa cho thật phẳng.
Kiểm tra các chi tiết mối nối đoạn cọc và chuẩn bị máy hàn.
Lắp đặt đoạn C2 vào vị trí ép. Căn chỉnh để đường trục của C2 trùng v ới tr ục
kích và đường trục C1. Độ nghiêng của C2 không quá 1 %.Trước và sau khi hàn
phải kiểm tra độ thẳng đứng của cọc bằng ni vô .Gia lên cọc một lực tạo ti ếp xúc
sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3 – 4 kg/cm 2 rồi mới tiến hành hàn nối cọc
theo quy định của thiết kế.
Tiến hành ép đoạn cọc C2. Tăng dần áp lực nén đ ể máy ép có đ ủ th ời gian c ần
thiết tạo đủ lực ép thắng lực masát và lực kháng của đất ở mũi cọc đ ể c ọc
chuyển động.
Thời điểm đầu C2 đi sâu vào lòng đất với vận tốc xuyên không quá 1 cm/s khi
đoạn C2 chuyển động đều thì mới cho cọc chuy ển động với vận tốc xuyên không
quá 2 cm/s.
Bước 3: Cuối cùng ta dựng lắp và ép đoạn cọc đệm ép âm đ ể đưa c ọc xuống
độ sâu thiết kế( lúc cọc chính ép cách mặt đất khoảng 0.5m ta ti ến hành l ắp c ọc

dẫn vào để ép cọc đến vị trí thiết kế )
Đặt cọc đệm lên trên đoạn cọc chính sao cho đầu cọc dẫn ôm khít l ấy đ ỉnh
của đoạn cọc chính. Kiểm tra độ đồng trục của cọc dẫn và đoạn chính. Ti ếp t ục
tăng áp lực từ từ để ép cọc xuống đúng độ sâu thiết kế.
Cọc ép âm là cọc thép, có chiều dài là 3,5m ở đầu c ọc có hàn thêm t ấm thép có
hình dạng giống như hình đầu cọc (nó có tác dụng giữ mũi cọc) sau khi ép c ọc
đến vị trí thiết kế dùng thép móc móc vào 2 tai thi ết kế ở cọc ép âm rút c ọc lên
để sử dụng cho ép cọc tiếp theo.

b Kết thúc công việc ép xong 1 cọc
Cọc được coi như ép xong khi thoả mãn 2 điều kiện sau:
+ Chiều dài cọc được ép sâu vào trong lòng đất dài h ơn chi ều dài t ối thi ểu
do thiết kế quy định.
+ Lực ép vào thời điểm cuối cùng đạt trị số thi ết kế quy định trên su ốt
chiều sâu xuyên ≥ 3d = 1,2m, trong khoảng đó tốc độ xuyên ≤1cm/s.
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 24


ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THI CÔNG 1

GVHD: TH.S NGUYỄN VĂN CẢNH

c Ghi chép, theo dõi lực ép theo chiều dài cọc
Ghi lực ép cọc đầu tiên: Khi mỗi cọc đã cắm sâu vào đ ất 30 - 50 cm thì ta ti ến
hành ghi các chỉ số lực đầu tiên. Sau đó cứ mỗi lần cọc đi sâu xu ống 1m thì ghi
lực ép tại thời điểm đó vào sổ nhật ký ép cọc
Nếu thấy đồng hồ đo áp tăng lên giảm xuống đột ngột thì phải ghi vào nhật ký
thi công độ sâu và giá trị lực ép thay đổi nói trên. Nếu thời gian thay đổi l ực ép

kéo dài thì ngừng ép để có biện pháp xử lý.
Sổ nhật ký phải ghi liên tục đến độ sâu thiết kế. Khi lực ép tác dụng lên cọc có
giá trị 0,8 giá trị tối đa thì ghi lại độ sâu và giá trị đó .
Bắt đầu từ độ sâu có áp lực : T = 0.8 x P epmax = 0.8 x 1800 = 1440 (kN) thì ghi
chép lực ép tác dụng lên cọc ứng với từng độ sâu xuyên 20cm vào nhật ký.
Ta tiếp tục ghi chép như vậy cho tới khi ép xong một cọc.
d Xử lý đầu cọc
Sau khi thi công đất xong để lộ ra phần đầu cọc, phần bê tông trên cùng c ủa
cọc được phá bỏ đi 60cm đúng yêu cầu thiết kế cho tr ơ thép ra. C ốt thép d ọc c ủa
cọc được đánh sạch sẽ và bẻ chếch theo thiết kế.
1.3.6 Thiết kế sơ đồ ép cọc trong đài điển hình.
Nguyên tắc ép cọc là ép từ trong ra ngoài hoặc ép t ịnh ti ến theo 1 ph ương đài
móng đối với các móng có số lượng cọc nhiều hơn số lượng cọc mà giá có th ể ép
được.
1.4

Các sự cố xảy ra khi đang ép cọc

Cọc bị nghiêng, lệch khỏi vị trí thiết kế.
+ Nguyên nhân: Do gặp chướng ngại vật hoặc mũi c ọc khi ch ế t ạo có đ ộ vát
không đều.
+ Biện pháp xử lý: Cho ngừng ngay việc ép cọc l ại. Tìm hi ểu nguyên nhân,
nếu gặp vật cản thì có biện pháp đào, phá bỏ. Nếu do c ọc vát không đ ều thì ph ải
khoan dẫn hướng cho cọc xuống đúng hướng. Căn chỉnh lại vị trí cọc bằng dây
dọi và cho ép tiếp.
Cọc đang ép xuống khoảng 0.5 ¸ 1m đầu tiên thì bị cong, xu ất hi ện vết n ứt g ẫy
ở vùng chân cọc:
+ Nguyên nhân: Do gặp chướng ngại vật cứng nên lực ép lớn.
SVTH: TRƯƠNG HỮU

Trang: 25