Thuyết minh biện pháp thi công cọc khoan nhồi

Công nghệ thi công cọc khoan nhồi

Phần I: giới thiệu chung về công trình

+
+
+
+
+
+
+
trôi.

I. Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật:
1. Quy mô công trình:
Cầu số dầm 18m đợc xây dung mới tại lý trình Km24+418.74
Cầu đợc xây dựng vĩnh cửu bằng BTCT.
2. Tiêu chuẩn kỹ thuật:
Tiêu chuẩn áp dụng: Thiết kế theo tiêu chuẩn 22TCN-272-05.
Tải trọng: Tải trọng thiết kế HL93 (tơng đơng H30-XB80).
Mặt cắt ngang cầu: B = 0.5m + 7.5m + 0.5m = 8.5m.
Tần xuất thiết kế P1%.
Cấp thông thuyền: Sông không có yêu cầu thông thuyền, có cây

3. Phơng án kết cấu:
a. Kết cấu phần trên:
- Thiết kế cầu gồm 1 nhịp giản đơn 18m dầm I BTCT.
- Mặt cắt ngang nhịp cầu gồm 5 dầm chủ bằng bê tông cốt thép
40Mpa, mặt cắt chữ I. Khoảng cách giữa hai dầm chủ là 1750mm.
- Chiều dài nhịp L=18m, chiều dài tính toán Ltt=17,40m. Chiều
cao dầm chủ H=1200mm.

- Bản mặt cầu: Bằng bê tông cốt thép 30Mpa đổ tại chỗ, chiều dày
bản mặt cầu 200mm.
- Khe co giãn: Bằn khe co giãn hình răng lợc.
- Gối cầu: Dùng gối cao su lõi thép kích thớc (300x350x50)mm.
- Lan can tay vịn bằng thép.
b. Kết cấu phần dới:
- Cấu tạo mố: Cầu gồm hai mố có cấu tạo giống nhau. Cấu tạo mố
dạng chữ U bằng bê tông cốt thép 25Mpa.
- Móng mố đợc đặt trên hệ 6 cọc khoan nhồi đờng kính
D=1000mm.
- Chiều dài cọc khoan nhồi dự kiến: Tại mố M0 là 5.5m và tại mố M1
là 7m.
- Sau mố đợc bố trí các tấm bản vợt bằng bê tông cốt thép 25Mpa
để chuyển tiếp độ cứng từ đờng vào cầu.
- Tờng cánh mố bằng bê tông 20Mpa đợc cấu tạo theo tờng kè chắn
đất.


- Cao độ mũi và chiều dài cọc khoan nhồi chỉ là cao độ dự kiến.
Cao độ thực tế sẽ đợc quyết định sau khi có kết quả khoan lỗ cọc
thực tế.
4. Các kết cấu khác:
a. Công tác hoàn thiện cầu:
- Thi công đổ bê tông gờ lan trên nhịp.
- Lắp đặt lan can tay vịn trên nhịp và trên mố.
- Thi công lắp đặt ống thoát nớc, khe co giãn.
- Thi công hàng rào h ộlan 2 đầu cầu.
- Thi công lớp phủ mặt cầu và hoàn thiện cầu.
b. An toàn giao thông:
- Mỗi đầu cầu bố trí 2 biển tên cầu.

5. Vị trí địa lý
- Tuyờn Quang l mt tnh vựng nỳi phớa Bc ca T Quc. phớa Bc giỏp tnh H
Giang v Cao Bng, phớa Nam giỏp tnh Phỳ th v Vnh Phỳc, phớa Tõy giỏp tnh Yờn
Bỏi, phớa ụng giỏp tnh Thỏi nguyờn v Bc Kn. Tuyờn Quang cú lc lng lao ng
ti ch di do, cn cự lao ng, cú hc vn khỏ v c o to tt.
- Tuyờn Quang cú ng QL.2, QL.2C, QL.37 v QL.279 i qua. Thnh ph
Tuyờn Quang nm cỏch Th ụ H Ni 165 km v phớa Bc. T cỏc thnh ph ca cỏc
tnh lõn cn cú th n Tuyờn Quang thun tin bng ng b.
6. c im a hỡnh, a mo:
a hỡnh c trng ca vựng nỳi phớa Bc, i nỳi cao, khe sõu, rng v t rng
chim phn ln din tớch t nhiờn.
7. Khớ hu:
Mang c im chung ca khớ hu min nỳi phớa Bc ú l khớ hu nhit
i giú mựa. Mựa ụng thi tit lnh, ớt ma, cú sng mự, thng bt u t thỏng 10
kộo di n ht thỏng 4 nm sau. Mựa hố núng, ma nhiu, thng bt u t thỏng 5
n thỏng 9.
- V ch nhit: Cỏc s liu ch yu v ch nhit thng kờ bng
sau:
Ch tiờu

C nm

Nhit khụng khớ trung bỡnh (C)
Nhit cao nht trung bỡnh (C)
Nhit thp nht trung bỡnh (C)
Nhit cao nht tuyt i (C)
Nhit thp nht tuyt i (C)
- V ch ma m:

20,2

24,9
17
36,8
-1,2

Mựa ma
thỏng 5 - 9
24,3
30
18,3
36,8
13,5

Mựa khụ
thỏng 10 - 4
16
21
13
33
-1

+ Lng ma bỡnh quõn trong nm

: 1736,9 mm.

+ Lng ma ln nht bỡnh quõn trong nm

: 2043,7 mm.

+ Lng ma thp nht bỡnh quõn trong nm

: 1252,4 mm.

+ Lng ma ngy ln nht

: 160,1 mm.

+ S ngy ma trong nm

: 160 ngy.

+ Lng bc hi bỡnh quõn trong nm

: 831,6 mm.

- Trong nm cú 4 thỏng t thỏng 12 n thỏng 3 nm sau, lng bc hi ln
hn lng ma. m khụng khớ bỡnh quõn c nm 82%. Thp nht trung bỡnh 62%,
thp nht tuyt i: 12%.
- Hng bóo: Hng giú ch o ca vựng l ụng Nam v ụng Bc.
Tc giú trung bỡnh 1,4m/s, tc giú ln nht t 20m/s. Bóo v ỏp thp nhit i ớt
nh hng n vựng ny.
8. Thy vn:
Tuyờn Quang cú 2 mựa rừ rt, mựa khụ t thỏng 10 n thỏng 4 v mựa ma t
thỏng 5 n thỏng 9.
H thng sụng ngũi khỏ phong phỳ, tc chy ln vo mựa ma. Mựa l thng
bt u t thỏng 6 v kt thỳc vo thỏng 9, lng dũng chy mựa l chim khong 75%
lng dũng chy trong nm, thi gian l v khỏ nhanh. Tuy nhiờn sau khi p thy in
Tuyờn Quang i vo khai thỏc, cỏc hu qu do l lt ó gim ỏng k, nhng cỏc sụng
sui nh vn thng xuyờn xy ra cỏc hin tng l quột.

9. a cht:
Trờn c s kt qu nghiờn cu thc a, l khoan thm dũ, s liu thớ nghim cỏc
mu t, tham kho cỏc ti liu v s liu liờn quan n khu vc, a tng t trờn xung
nh sau:
- Lp ỏ sột cha sn si ln cỏt phớa trờn v trớ t m cu.
- Lp ỏ bt kt nm sõu t 6-10m ti v trớ t m cu.
Phần III: biện pháp thi công cọc khoan nhồi
I- Giới thiệu chung máy khoan đập cáp CK-1500:
Sau khi nghiên cứu địa hình, địa vật và địa chất công trình
để phù hợp với điều kiện thực tế tại cầu Km0+829.9 và phù hợp cho
việc vận chuyển máy đến công trình đáp ứng đợc giá thành thi
công. Nhà thầu sẽ dùng thiết bị máy khoan đập cáp CK-1500 của Trung
Quốc sản xuất để khoan cọc là thích hợp nhất.
+ Thông số kỹ thuật của máy khoan đập cáp CK-1500:
-

Công

suất

động

cơ

điện

áp :

Mô

tơ

37KW/960


220/380-400V
- Đờng kính lỗ khoan
- Chiều sâu lỗ khoan (Lớn nhất)
- Ký hiệu tời máy khoan
- Trọng lợng choòng đập
- Sức nâng lớn nhất của tời
- Tốc độ tời bình quân
- Đờng kính tang tời quấn cáp
- Cáp tời đập đờng kính
- Tủ điện điều khiển và khởi công
- Số lần đập của tời khoan
- Trọng lợng của tời không kể cáp
- Kích thớc tời (Dài x rộng x cao)
- Trọng lợng toàn bộ
- Kích thớc máy
II- Công tác khoan tạo lỗ:

:
:
:
:
:
:
:
:

:
:
:
:
:
:

vòng/phút
1000 - 1500mm
80m
2JKL5
2,4 - 3,2Tấn
50KN
32m/phút
380mm
20 - 21,5mm
Y250M-6
5-7 lần/phút
5000
2980 x 1650 x 1390
9000Kg
7000 x 2000 x 7000

1- Công tác đo đạc:
- Sau khi mặt bằng thi công đã hoàn tất, việc xác định vị trí
cọc đợc tiến hành theo quy trình đợc tính toán xác định từ trớc bằng
các thiết bị đo chính xác. Trên cơ sở các mốc đo đạc, cơ tuyến đợc
thiết kế giao cho thoả mãn quy định về sai số đầu cọc, dùng 3 máy
kinh vĩ hoặc 2 máy kinh vĩ + 1 máy đo xa để xác định các vị trí
của cọc. Các mốc cao độ và cọc định tim đợc đặt ở vị trí không bị

ảnh hởng khi khoan và đợc bảo vệ cẩn thận.
2- Công tác khoan:
- Tiến hành đa máy khoan đập cáp CK1500 vào vị trí và cân
chỉnh khoan đúng tâm cọc khoan nhồi.
- Nguyên lý làm việc của máy khoan đập cáp CK1500 là phá hủy
đất, đá nhờ vào năng lợng đập của choòng khoan sau mỗi cú đập.
Choòng đập là loại choòng chữ thập, cơ cấu đập của máy luôn đảm
bảo tần số đập ổn định và khống chế đợc năng lợng phá hủy đất, đá
của choòng đập. Sau mỗi cú đập, choòng khoan sẽ đợc quay một góc
nhỏ nhờ vào sự giải phóng mô men xoắn trong cáp đập. Điều đó
đảm bảo sự phá hủy đồng đều của choòng trên toàn đáy lỗ khoan,
giữ lỗ khoan luôn tròn. Để giữ cho thành lỗ khoan ổn định trong suốt
quá trình thi công ta cần thả ống vách đặt trong tầng đất không ổn
định. Sử dụng dung dịch Bentonit trong quá trình khoan sẽ làm ổn
định thành vách lỗ khoan để không gây sập lở lỗ khoan, ngoài ra


Bentonit còn có tác dụng giải phóng mùn khoan ra khỏi đáy lỗ khoan
tránh tổn hao năng lợng đập.
- Cao độ đáy cọc tùy thuộc vào sự xuất hiện của mặt đá ở vị trí
đầu cọc và chất lợng đá mà cọc ngàm vào. Cao độ đáy cọc sẽ đợc
quyết định tại hiện trờng dựa trên hồ sơ thiết kế đợc duyệt và số
liệu địa chất thực tế.
III- Công tác vệ sinh lỗ khoan:
1- Công tác làm sạch mùn trong quá trình khoan:
- Công tác này đợc tiến hành sau mỗi hiệp khoan nhằm tránh
tổn hao năng lợng đập của choòng đập và giải phóng mùn khoan ra
khỏi lỗ khoan. Sau mỗi hiệp khoan kéo choòng đập lên, đa múc nắp
bê (Van một chiều) xuống. Mùn khoan đợc đa lên nhờ tính năng của
ống nắp bê.

2- Công tác làm sạch lỗ khoan trớc khi đổ bê tông:
- Khi lỗ khoan đạt đến cao độ thiết kế. Công tác làm sạch lỗ
khoan đợc tiến hành bằng phơng pháp múc bằng ống bê. Đến khi độ
lắng mùn khoan dới đáy cọc khoan <= 5cm
IV- Công tác cốt thép:
- Khung cốt thép đợc sản xuất theo đúng bản vẽ đợc hàn để
đảm bảo độ cứng của khung thép và tránh mọi nguy hiểm khi nâng,
nhấc. Chiều dài của lồng cốt thép đợc sử dụng phù hợp để tránh các
mối nối không cần thiết, lồng cốt thép đợc sản xuất trớc và đợc đa
xuống lỗ khoan bằng cẩu. Con kê bê tông đợc sử dụng phù hợp với tiêu
chuẩn kỹ thuật trong bản vẽ, con kê đợc đặt đúng vị trí yêu cầu của
hồ sơ thiết kế.
- Chiều dài cọc căn cứ vào thực tế địa chất từng lỗ khoan để
quyết định , vì thế việc thiết kế cốt thép cho cọc phù hợp với toàn bộ
chiều dài cọc, đợc phân thành nhiều đoạn. Sau khi vệ sinh hố móng
xong công việc lắp đặt cốt thép đợc tiến hành ngay, việc uốn, buộc
cốt thép thành từng đoạn đã đợc tiến hành từ trớc.
- Hạ lồng cốt thép: Toàn bộ chiều dài lồng cốt thép cọc không đợc
chạm xuống đáy lỗ khoan. Lồng cốt thép thi công này có chiều dài phụ
thuộc vào khoảng cách từ đỉnh ống vách tới đỉnh cốt thép lồng cọc.
- Các ống nhựa chôn sẵn phục vụ cho công tác kiểm tra chất lợng
cọc sau này đợc liên kết với từng đốt của lồng cốt thép cọc, các ống
này đợc giữ bởi các vòng thép, các vòng thép này đợc liên kết chặt với
các cốt đai và cốt chủ của lồng cốt thép cọc. Sau khi đã đặt các đốt


cốt thép lòng cọc vào lỗ khoan các ống nhựa kiểm tra đợc cố định
chặt vào lồng cốt thép cọc rồi mới hạ lồng cốt thép xuống lòng cọc.
Lồng thép hạ tới đâu bơm nớc vào ống nhựa tới đó.
V- Công tác sản xuất và cung cấp bê tông:

- Việc đổ bê tông đợc tiến hành khi có đầy đủ điều kiện để
vận chuyển bê tông ở hiện trờng và đảm bảo liên tục. Bê tông đảm
bảo không đông kết 12 tiếng ở hiện trờng. Việc không đông kết của
bê tông trong 12 tiếng đợc yêu cầu để tránh các vấn đề kỹ thuật
trong việc đổ bê tông và rút ống vách. Đầu ống đổ bê tông phải đợc
chìm trong bề mặt bê tông ít nhất 2m trong suốt thời gian đổ. Bê
tông đợc trộn theo tiêu chuẩn phù hợp, cỡ lớn nhất của cốt liệu không vợt
quá 25mm hoặc 2/3 khoảng trống nhỏ nhất giữa các thanh cốt thép.
1- Công tác sản xuất bê tông:
- Tất cả các vật liệu cấu thành bê tông hoàn toàn tuân thủ theo
quy định hiện hành và các quy trình tơng đơng.
+ Xi măng: Dùng xi măng Yờn Bình PCB40 phù hợp với các tiêu
chuẩn hiện hành TCVN.
+ Cát: Dùng cát vàng hoặc cát có mô đun 2,5 và theo quy
định về vật liệu xây dựng TCVN và các tiêu chuẩn tơng đơng.
+ Đá: Dùng đá có thành phần cấp phối hạt liên tục D min= 5 ữ Dmax=
25 mm, phù hợp với tiêu chuẩn TCVN và các quy trình tơng đơng hiện
hành.
+ Nớc: Nớc ăn đợc là nớc dùng đợc cho bê tông và phù hợp với tiêu
chuẩn TCVN.
+ Phụ gia: Việc sử dụng phụ gia tuân theo hớng dẫn của nhà sản
xuất phụ gia. Phụ gia không chứa các tạp chất có thể ăn mòn cốt thép,
làm ảnh hởng đến tuổi thọ của bê tông cũng nh tuổi thọ của công
trình.
Tỷ lệ thiết kế bê tông của Nhà thầu thoả mãn các điều kiện sau:
Độ sụt của bê tông trớc khi vào ống dẫn 14 ữ 16 cm.
Độ nhuyễn của bê tông phải đảm bảo cho bê tông đổ theo
chiều sâu ống lớn hơn.....m mà không bị phân tầng, cũng nh trong
suốt quá trình vận chuyển bê tông.
Tỷ lệ Nớc/Xi măng (N/X) 0,45.

+ Trộn bê tông:
Thời gian trộn bê tông từ 60 90 giây.


Cân đong vật liệu bằng hệ thống cân chuẩn xác.
Độ sụt của cùng một mẻ trộn phải đồng nhất, độ sụt của các mẻ
trộn chênh nhau không quá 2cm.
Trong quá trình trộn bê tông phải luôn theo dõi độ sụt của bê
tông bằng dụng cụ đo độ sụt. Công việc đo độ sụt đợc tiến hành từ
các mẻ trộn đầu tiên cho đến lúc độ sụt ổn định.
2- Công tác cung cấp bê tông:
- Việc đổ bê tông cọc thực hiện theo công nghệ đổ bê tông
trong nớc:
+ Dùng loại ống dẫn thẳng đứng để đa bê tông xuống (ống
Tremie).
+ ống đổ bê tông có đờng kính 250mm, đợc nối thành nhiều
đoạn 2m, 3,5m, 5m. Các ống đợc nối với nhau bằng mộng âm dơng,
mộng dơng là chốt bằng sợi dây cáp mềm, ống này đợc hãng Bauer
sản xuất chuyên dùng cho công tác đổ bê tông dới nớc.
+ Các mối nối của ống Tremie phải dễ tháo lắp để thời gian tháo
lắp là nhỏ nhất. Việc nâng hạ ống đợc thực hiện bằng cần cẩu.
+ Phễu chứa bê tông:
Thể tích phễu chứa bê tông đợc tính toán chứa đủ bê tông
suốt chiều dài cọc.
Độ nghiêng thành phễu đảm bảo bê tông dồn vào trong thành
ống do tải trọng bản thân của bê tông, thờng độ nghiêng từ 1:1 đến
1:2.
+ Cầu ngăn nớc dùng xốp không thấm nớc (Xốp vụn có D = 2cm
đổ lớp xốp dày 50cm vào một túi và cho vào ống đổ bê tông) để nó
tự nổi lên khỏi mặt nớc khi ra khỏi ống Tremie. Cầu ngăn nớc luôn vít

kín chu vi thành ống nhng không thể bị mắc kẹt trong mọi trờng hợp.
Phía mặt trên của cầu ngăn nớc luôn tiếp xúc với bê tông.
Trớc khi đổ bê tông, tới nớc ớt 100% phía trong ống dẫn bê tông
và gầu chứa.
Dụng cụ kiểm tra cao độ mặt bê tông trong lòng cọc: Một quả
nặng có tỷ trọng 1,4 buộc vào một sợi dây và thả xuống lỗ khoan, trên
dây có vạch các số đo 1m; 0,1m.
Việc kiểm tra cao độ bê tông trong lòng cọc và kiểm tra cao
độ đáy ống đổ bê tông: Việc này phải làm rất chi tiết và cẩn thận, có
nhật ký theo dõi thờng xuyên quan hệ về cao độ của bê tông và đáy


ống. Trớc khi rút ống đổ bê tông để tháo bớt ống, phải xác định chắc
chắn bớc ống đổ, đáy ống đổ bê tông luôn ngập trong bê tông lớn
hơn 2m.
Trong quá trình cấp bê tông dung dịch bentonite sẽ trào ra, ta
thu hồi chúng về bể lắng để dùng lại.
Số lợng mẫu bê tông lấy tại hiện trờng: 4 tổ mẫu; một tổ cho
03ngày; một tổ cho 07 ngày; một tổ cho 28 ngày và một tổ dự
phòng.
Trong quá trình đổ bê tông Nhà thầu tuân thủ nghiêm ngặt các
điểm sau:
- Nếu độ sụt không đúng không đợc phép bơm vào cọc, cấm
thêm nớc tuỳ tiện vào bê tông tơi.
- Sau mỗi mẻ bê tông phải đo đạc và ghi chép quan hệ giữa lợng
bê tông và cao độ mặt bê tông để đánh giá tình trạng lỗ khoan tại
các cao độ và tình trạng chung của cọc sau khi đã đổ bê tông xong.
- Thời gian gián đoạn đổ bê tông không vợt quáthời gian duy trì
sự linh động của bê tông tơi theo thiết kế tính từ khi xả ở máy trộn
đến khi bê tông nằm trong lòng cọc, do đó thời gian vận chuyển bê

tông đợc khống chế chặt chẽ.
3- Kiểm tra chất lợng:
Để kiểm tra chất lợng cọc Nhà thầu dùng biện pháp nh sau:
- Dùng tia để xác định phân bố mật độ bê tông nhằm đánh
giá sự đồng nhất của bê tông. (phơng pháp siêu âm)
- Khoan lấy mẫu bê tông, xác định cờng độ bê tông.
4-Nghim thu: Da trờn c s cỏc h s sau:
- H s thit k c duyt.
- Biờn bn nghim thu trc c nh v trc múng cc.
- Kt qu kim nh cht lng vt liu, chng ch xut xng ca cỏc vt liu
ch to trong nh mỏy.
- Kt qu thớ nghim mu bờtụng.
- H s nghim thu tng cc.
- Bn v hon cụng cc cú thuyt minh sai lch theo mt bng v chiu sõu cựng
cỏc cc b sung v cỏc thay i thit k ó c chp thun.
- Cỏc kt qu thớ nghim ton khi ca cõy cc (thớ nghim bin dng nh PIT
) theo quy nh ca thit k.
- Cỏc kt qu thớ nghim kim tra sc chu ti ca cc.
VI- Công tác đảm bảo an toàn khi thi công cọc khoan
nhồi:


- Nhà thầu tiến hành tổ chức hớng dẫn công nghệ cũng nh hớng
dẫn đảm bảo an toàn lao động cho mọi ngời làm việc trong công trờng thi công cọc khoan nhồi. Ngời công nhân đợc trang bị đầy đủ
các dụng cụ bảo hộ lao động cần thiết: mũ, giầy, găng tay, mặt nạ
phòng hộ.... để làm việc, nếu thiếu thiết bị bảo hộ lao động không
đợc vào công trờng. Bố trí ngời có trách nhiệm làm công tác an toàn.
Tất cả mọi ngời phải tuân theo lệnh của ngời chỉ huy chung.
- Trớc khi thi công cọc các thông tin về khí tợng thuỷ văn tại khu
vực thi công, dự báo thời tiết đã đợc cập nhật đầy đủ. Không đổ bê

tông khi trời ma và khi có gió trên cấp 5.
- Các sàn công tác dành cho ngời làm việc, đờng đi lại trong hệ
nổi đợc lát ván, bố trí lan can và lới an toàn tại những chỗ cần thiết,
ban đêm bố trí ánh sáng đầy đủ. Các vị trí nguy hiểm có biển báo
hiệu và ngời canh gác. Khi ngừng khoan có biện pháp che, chắn, đậy
nắp lỗ khoan lại.
- Trong quá trình thi công, mọi ngời làm việc đúng vị trí của
mình, tập trung t tởng để điều khiển máy móc thiết bị. Những ngời
không có phận sự cấm không đợc đi lại trong công trờng.
- Tất cả các máy móc vận hành tuyệt đối tuân theo quy trình
thao tác và an toàn hiện hành. Hệ thống điện ở công trờng đợc bố trí
hợp lý, nghiêm chỉnh chấp hành các quy định an toàn sử dụng điện.
Bố trí công nhân chuyên môn phụ trách hệ thống điện.
- Khi gặp sự cố nh chất lợng bê tông không đảm bảo, tắc ống...
Phải báo cáo ngay cho chỉ huy khu vực để sử lý và chỉ sứ lý theo
lệnh của ngời chỉ huy chung.
- Tuân thủ mọi quy trình an toàn lao động hiện hành có liên
quan.