Nghiên cứu áp dụng công nghệ cọc khoan hạ ống bê tông cốt thép dự ứng lực trong công nghệ xây dựng cầu và các công trình ở việt nam

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
----------]^----------

ĐẶNG VĂN PHONG

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ CỌC KHOAN HẠ ỐNG
BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRONG CƠNG NGHỆ
XÂY DỰNG CẦU VÀ CÁC CƠNG TRÌNH Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành : Xây dựng Cầu - Hầm

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2009


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học : Tiến sỹ Lê Bá Khánh .......................................

Cán bộ chấm nhận xét 1 : GS.TSKH Nguyễn Văn Thơ..................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét 2 : Tiến sỹ Lê Trọng Nghĩa.........................................
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày . . . . . tháng . . . . năm . . . . .

- Trang 3: Tờ nhiệm vụ luận văn thạc sĩ
- Trang 4: Lời cám ơn
- Trang 5: Tóm tắt luận văn thạc sĩ
- Trang kế tiếp: Mục lục
- Các trang tiếp theo: Toàn bộ nội dung luận văn (thực hiện theo đề cương đã bảo vệ)
- Các trang tiếp theo: Tài liệu tham khảo (xếp theo thứ tự A,B,C…..)
- Lý lịch trích ngang:
Họ và tên:
Ngày, tháng, năm sinh:
Địa chỉ liên lạc:

Nơi sinh:

QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO
(Bắt đầu từ Đại học đến nay)

Q TRÌNH CƠNG TÁC
(Bắt đầu từ khi đi làm đến nay)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC

Tp. HCM, ngày 06 tháng 07 năm 2009

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên:

Đặng Văn Phong

Ngày, tháng, năm sinh:
Chuyên ngành:

Phái:

01 – 10 – 1979

Nam

Nơi sinh: Nam Định

Xây dựng Cầu – hầm

MSHV: 03807487

I- TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ CỌC KHOAN HẠ ỐNG BÊ TÔNG
CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRONG CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG CẦU VÀ
CÁC CƠNG TRÌNH Ở VIỆT NAM
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
-

Nghiên cứu lịch sử và tình hình phát triển của móng cọc trong xây dựng.

-

Nghiên cứu các ngun lý tính tốn thiết kế và thi cơng Cọc khoan hạ.

-

Nghiên cứu tính thực tế của việc áp dụng Cọc khoan hạ trong công nghệ xây dựng
Cầu và xây dựng dân dụng trong điều kiện ở Việt Nam.

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02 – 02 - 2009
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 03 – 07 - 2009
V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến sỹ LÊ BÁ KHÁNH
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

CN BỘ MÔN

(Học hàm, học vị, họ tên và chữ ký)

QL CHUYÊN NGÀNH

Tiến sỹ LÊ BÁ KHÁNH

Tiến sỹ LÊ BÁ KHÁNH

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội đồng chun ngành thơng qua.
Ngày
TRƯỞNG PHỊNG ĐT – SĐH

tháng

năm 2009

TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH


LỜI CẢM ƠN
Sau hai năm học tập và nghiên cứu, tôi đã được các thầy cô Giảng Viên trong
Bộ môn Cầu đường, Khoa Kỹ thuật Xây Dựng - Trường Đại học Bách Khoa Thành
Phố Hồ Chí Minh dạy dỗ truyền đạt cho rất nhiều kiến thức và kinh nghiệm bổ ích,
điều đó đã giúp đỡ cho tơi rất nhiều trong q trình bổ sung, tích lũy kiến thức và
giúp tơi thực hiện hồn thành Luận Văn này.
Tơi xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô Giảng viên trong bộ mộ
Cầu đường, Khoa kỹ thuật xây dựng - Trường đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh,
đặt biệt là Tiến Sĩ LÊ BÁ KHÁNH đã tận tình chỉ bảo giúp đỡ tôi trong thời gian
thực hiện Luận Văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các bạn đồng nghiệp trong công ty và các bạn
học viên trong lớp Cao học Cầu hầm – K2007 đã giúp đỡ, hỗ trợ cho tơi để có thời
gian hồn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn.


TểM TT LUN VN

Hiện nay, các công trình Cầu đờng nói chung v công trình Cầu nói riêng ở
Việt Nam ngy cng đợc xây dựng nhiều v với quy mô lớn để đáp ứng kịp thời nhu
cầu về hon thiện hệ thống cơ sở hạ tầng. Nhiều loại kết cấu mới đợc nghiên cứu áp
dụng. Ngoi các yếu tố về mỹ quan, việc kiểm soát chất lợng v giá thnh cũng l
yếu tố quyết định hng đầu nh một tiêu chí đánh giá về các công trình đặc biệt l
phần nền móng.
Những năm gần đây, thực tế xây dựng nền móng các công trình Cầu v công

trình xây dựng ở nớc ta cho thấy những tồn tại rất lớn trong việc kiểm soát chất
lợng móng cọc đờng kính lớn. Hiện nay kÕt cÊu mãng cäc khoan nhåi lμ lùa chän
hμng đầu chiếm đại đa số cho các kết cấu phần dới chịu tải trọng tác dụng lớn, ở
chiều sâu lớn. Tuy vậy việc kiểm soát chất lợng của các cọc khoan nhồi l hết sức
khó khăn, khi thi công các cọc khoan nhồi đờng kính lớn, sâu thì có rât nhiều các sự
cố đà xảy ra.
Trên thế giới hiện nay trong ngnh xây dựng móng cọc đà áp dụng thnh công
loại cọc khoan hạ: cọc ống Bê tông cốt thép dự ứng lực, đúc sẵn các đốt tại các bÃi
đúc, thi công khoan tạo lỗ cọc sau đó sử dụng các thiết bị cẩu nâng để hạ vo lỗ
khoan đà thi công, các đốt cọc đợc nối từng phần với nhau trong quá trình hạ để tạo
thnh một cọc hon thiện hạ tới cao độ thiết kế. Ngoi ra còn có các biện pháp để gia
cờng mũi cọc v thnh bªn cđa cäc b»ng viƯc më réng kÝch th−íc, xÕp đá hộc v
bơm vữa áp lực cao nh vậy sẽ cải thiện đáng kể điều kiện tiếp xúc của cọc với đất
nền v nâng cao sức chịu tải của cọc. Công nghệ cọc khoan hạ có rất nhiều u điểm
v loại bỏ hon ton các nhợc điểm đà nêu trên của công nghệ thi công cọc khoan
nhồi. Luận văn sẽ tập trung nghiên cứu vo các lĩnh vực của công nghệ nhằm từng
bớc đa công nghệ vo áp dụng trong ngnh xây dựng Cỗu cũng nh công trình xây
dựng ở ViÖt Nam.


Luận văn gồm có 6 chương :
Chương 1 : Giới thiệu tổng quan,
Chương 2 : Các khái niệm về cọc khoan hạ,
Chương 3 : Thiết kế móng cọc khoan hạ,
Chương 4 : Công nghệ thi công cọc khoan hạ,
Chương 5 : Ví dụ áp dụng cơng nghệ móng cọc khoan hạ,
Chương 6 : Kết luận và kiến nghị,


HƯỚNG DẪN TRÌNH BÀY

LUẬN VĂN THẠC SĨ, LUẬN ÁN TIẾN SĨ
1. VỀ BỐ CỤC
Số chương của mỗi luận văn, luận án tùy thuộc vào từng chuyên ngành và đề tài cụ thể,
nhưng thông thường bao gồm những phần và chương sau:
- MỞ ĐẦU: Trình bày lý do chọn đề tài, mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu, ý
nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu.
- TỔNG QUAN: Phân tích, đánh giá các cơng trình nghiên cứu đã có của các tác giả trong
và ngồi nước liên quan mật thiết đến đề tài; nêu những vấn đề còn tồn tại; chỉ ra những
vấn đề mà đề tài cần tập trung nghiên cứu, giải quyết.
- NHỮNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM HOẶC LÝ THUYẾT: Trình bày các cơ sở lý
thuyết, lý luận, giả thuyết khoa học và phương pháp nghiên cứu đã được sử dụng trong
luận văn, luận án.
- TRÌNH BÀY, ĐÁNH GIÁ, BÀN LUẬN CÁC KẾT QUẢ: Mô tả ngắn gọn công việc
nghiên cứu khoa học đã tiến hành, các số liệu nghiên cứu khoa học hoặc số liệu thực
nghiệm. Phần bàn luận phải căn cứ vào các dữ liệu khoa học thu được trong quá trình
nghiên cứu của đề tài hoặc đối chiếu với kết quả nghiên cứu của các tác giả khác thông
qua các tài liệu tham khảo.
- KẾT LUẬN: Trình bày những kết quả mới của luận văn, luận án một cách ngắn gọn
không có lời bàn và bình luận thêm.
- KIẾN NGHỊ NHỮNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
- DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ: Liệt kê các bài báo, cơng trình
đã công bố của tác giả về nội dung của đề tài, theo trình tự thời gian cơng bố.
- DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO: Chỉ bao gồm các tài liệu được trích dẫn, sử dụng
và đề cập tới để sử dụng trong luận văn, luận án.
- PHỤ LỤC.
2. VỀ TRÌNH BÀY
Luận văn, luận án phải được trình bày ngắn gọn, rõ ràng, mạch lạc, sạch sẽ, khơng được tẩy
xóa, có đánh số trang, đánh số bảng biểu, hình vẽ, đồ thị. Tác giả luận văn, luận án cần có
lời cam đoan danh dự về cơng trình khoa học này của mình. Luận văn, luận án đóng bìa
cứng, in chữ nhũ.

2.1 SOẠN THẢO VĂN BẢN
Sử dụng kiểu chữ Times New Roman cỡ 13 của hệ soạn thảo Winword hoặc tương đương;
mật độ chữ bình thường; khơng được nén hoặc kéo dãn khoảng cách giữa các chữ; dãn dòng
đặt ở chế độ 1.5 lines; lề trên 3.5 cm; lề dưới 3cm; lề trái 3.5 cm; lề phải 2 cm. Số trang
được đánh ở giữa, phía trên đầu mỗi trang giấy. Nếu có bảng biểu, hình vẽ trình bày theo
chiều ngang khổ giấy thì đầu bảng là lề trái của trang, nhưng nên hạn chế trình bày theo
cách này.


Luận văn, luận án được in trên một mặt giấy trắng khổ A4 (210 x 297mm), dày không quá
150 trang (khoảng 45.000 từ), không kể phụ lục. Đối với các lĩnh vực khoa học xã hội thì có
thể lên đến 200 trang.
2.2 TIỂU MỤC
Các tiểu mục của luận văn, luận án được trình bày và đánh số và nhóm chữ số, nhiều nhất
gồm 4 chữ số với số thứ nhất chỉ số chương (ví dụ: 4.1.2.1 chỉ tiểu mục 1, nhóm tiểu mục 2,
mục 1, chương 4). Tại mỗi nhóm tiểu mục phải có ít nhất 2 tiểu mục, nghĩa là khơng thể có
tiểu mục 2.1.1 mà khơng có tiểu mục 2.1.2 tiếp theo.
2.3 BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, PHƯƠNG TRÌNH
Việc đánh số bảng biểu, hình vẽ, phương trình phải gắn với số chương (ví dụ hình 3.4 có
nghĩa là hình thứ 4 trong chương 3). Mọi bảng biểu, đồ thị lấy từ các nguồn khác phải được
trích dẫn đầy đủ (ví dụ: nguồn Bộ tài chánh 1996). Nguồn được trích dẫn phải được liệt kê
chính xác trong danh mục tài liệu tham khảo. Đầu đề của bảng biểu ghi phía trên bảng, đầu
đề của hình vẽ ghi phía dưới hình. Thông thường những bảng ngắn và đồ thị nhỏ phải đi liền
với phần nội dung đề cập tới các bảng và đồ thị này ở lần thứ nhất. Các bảng dài có thể để ở
những trang riêng nhưng cũng phải tiếp ngay theo phần nội dung đề cập tới bảng này ở lần
đầu tiên.
Các bảng rộng vẫn nên trình bày theo chiều đứng dài 297 mm của trang giấy, chiều rộng của
trang giấy có thể hơn 210 mm. Chú ý gấp trang giấy như gấp hình vẽ để giữ nguyên tờ giấy.
Cách làm này cũng giúp để tránh bị đóng vào gáy của phần mép gấp bên trong hoặc xén rời
mất phần mép gấp bên ngoài. Tuy nhiên nên hạn chế sử dụng các bảng quá rộng này.

Đối với những trang giấy có chiều đứng lớn hơn 297 mm (bản đồ, bản vẽ . . .) có thể để
trong một phong bì cứng đính bên trong bìa sau luận văn, luận án.
Các hình vẽ phải được vẽ sạch sẽ bằng mực đen để có thể sao chụp lại; có đánh số và ghi
đầy đủ đầu đề; cỡ chữ phải bằng cỡ chữ sử dụng trong văn bản luận văn, luận án. Khi đề cập
đến các bảng biểu hoặc hình vẽ phải nêu rõ số của hình và bảng biểu đó.
Việc trình bày phương trình tốn học trên một dịng đơn hoặc dòng kép là tùy ý, tuy nhiên
phải thống nhất trong tồn luận văn, luận án. Khi có ký hiệu mới xuất hiện lần đầu tiên thì
phải có giải thích và đơn vị tính đi kèm ngay trong phương trình có ký hiệu đó. Nếu cần
thiết, danh mục của tất cả các ký hiệu, chữ viết tắt và nghĩa của chúng cần được liệt kê và để
ở phần đầu của luận văn, luận án. Tất cả các phương trình cần được đánh số và để trong
ngoặc đơn đặt bên phía lề phải. Nếu một nhóm phương trình mang cùng một số thì những số
này cũng được để trong ngoặc, hoặc mỗi phương trình trong nhóm phương trình (5.1) có thể
được đánh số là (5.1.1), (5.1.2).


2.4 VIẾT TẮT
Không lạm dụng việc viết tắt. Chỉ viết tắt những từ, cụm từ hoặc thuật ngữ được sử dụng
nhiều lần trong luận văn, luận án. Không viết tắt những cụm từ dài, những mệnh đề hoặc
những cụm từ ít xuất hiện. Nếu cần viết tắt những từ, thuật ngữ, tên các cơ quan, tổ chức . . .
thì được viết tắt sau lần viết thứ nhất có kèm theo chữ viết tắt trong ngoặc đơn. Nếu có quá
nhiều chữ viết tắt thì phải có bảng danh mục các chữ viết tắt (xếp theo thứ tự A, B, C) ở
phần đầu luận văn, luận án.
2.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ CÁCH TRÍCH DẪN
Mọi ý kiến, khái niệm có ý nghĩa, mang tính chất gợi ý khơng phải của riêng tác giả và mọi
tham khảo khác phải được trích dẫn và chỉ rõ nguồn trong danh mục Tài liệu tham khảo của
luận văn, luận án. Phải nêu rõ cả việc sử dụng những đề xuất hoặc kết quả của đồng tác giả.
Nếu sử dụng tài liệu của người khác và của đồng tác giả (bảng biểu, hình vẽ, cơng thức, đồ
thị, phương trình, ý tưởng . . .) mà khơng chú dẫn tác giả và nguồn tài liệu thì luận văn, luận
án khơng được duyệt để bảo vệ.
Khơng trích dẫn những kiến thức phổ biến, mọi người đều biết tránh làm nặng nề phần tham

khảo trích dẫn.
2.6 PHỤ LỤC
Phần này bao gồm những nội dung cần thiết nhằm minh họa hoặc hỗ trợ cho nội dung luận
văn, luận án như số liệu, biểu mẫu, tranh ảnh. . . . nếu sử dụng những câu trả lời cho một
bản câu hỏi thì bản câu hỏi mẫu này phải được đưa vào phần Phụ lục ở dạng nguyên bản đã
dùng để điều tra, thăm dị ý kiến; khơng được tóm tắt hoặc sửa đổi. Các tính tốn mẫu trình
bày tóm tắt trong các biểu mẫu cũng cần nêu trong Phụ lục của luận văn, luận án. Phụ lục
không được dày hơn phần chính của luận văn, luận án.


-1-

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU......................................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ......................................................................................... 8
1.1

Công nghệ móng sâu trong xây dựng Cầu ....................................................8

1.1.1

Móng giếng chìm:...................................................................................8

1.1.2

Móng cọc: .............................................................................................12

1.1.2.1 Móng cọc ống:...................................................................................13
1.1.2.2 Móng cọc vành đai ống thép: ............................................................14
1.1.2.3 Móng cọc khoan nhồi:.......................................................................17

1.1.2.4 Móng cọc Shinso: ..............................................................................22
1.2

Một số vấn đề trong thiết kế móng sâu: ......................................................24

1.2.1

Sức chịu lực ngang của cọc: .................................................................24

1.2.2

Tác động cọc theo nhóm:......................................................................35

1.2.3

Xác định sức chịu tải dọc trục cọc theo đất nền: ..................................40

1.2.3.1 Sự làm việc của cọc trong đất nền:....................................................40
1.2.3.2 Phương pháp thí nghiệm tải trọng tĩnh và động:...............................41
1.2.3.3 Các công thức thực nghiệm và bán thực nghiệm: .............................45
CHƯƠNG 2: KHÁI NIỆM VỀ CỌC KHOAN HẠ .................................................... 46
2.1

Quá trình hình thành và phát triển:..............................................................46

2.2

Đặc điểm cấu tạo và chịu lực của cọc khoan hạ:.........................................47

2.3

Một số cơng trình sử dụng cọc khoan hạ ở Trung Quốc .............................51

2.3.1

Cầu qua sông Cấm huyện Nam (1994):................................................51

2.3.2

Cầu bắc qua sông Nam Hoa huyện Nam (1994): .................................53

2.3.3

Cầu Thạch Vu Sơn (1994):...................................................................55

2.3.4

Các Cầu tiêu biểu trên sơng Nỗn Thạch: ............................................56

2.4

Ưu nhược điểm của cọc khoan hạ: ..............................................................58

2.4.1

Ưu điểm: ...............................................................................................58

2.4.2

Nhược điểm: .........................................................................................59

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN HẠ ................................................ 60


-23.1

Thiết kế cấu tạo............................................................................................60

3.1.1

Phân đoạn và cấu tạo vỏ cọc:................................................................60

3.1.2

Liên kết giữa các phân đoạn vỏ cọc:.....................................................62

3.1.3

Lớp gia cố đất nền quanh thân và mũi cọc: ..........................................66

3.2

Tính duyệt cọc. ............................................................................................67

3.2.1

Xác định nội lực cọc và áp lực tác dụng lên đất nền. ...........................67

3.2.1.1 Tính cọc có độ cứng rất lớn:..............................................................67
3.2.1.2 Tính cọc có độ cứng hạn chế:............................................................70

3.2.2

Xác định các đặc trưng đất nền.............................................................72

3.2.2.1 Sức kháng của đất nền:......................................................................72
3.2.2.2 Hệ số nền: ..........................................................................................73
3.2.3

Kiểm tốn đất nền:................................................................................74

3.2.4

Tính duyệt thân cọc...............................................................................75

3.2.5

Tính duyệt mũi và thành cọc. ...............................................................75

3.2.6

Tính duyệt mối nối................................................................................76

3.2.6.1 Tính duyệt mối nối giai đoạn thi cơng hạ cọc:..................................76
3.2.6.2 Tính duyệt mối nối giai đoạn khai thác:............................................76
3.2.7

Tính lún của móng cọc khoan hạ. .........................................................78

CHƯƠNG 4: CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN HẠ .................................... 79
4.1

Chế tạo vỏ cọc: ............................................................................................80

4.1.1

Chọn vị trí đặt bãi đúc: .........................................................................80

4.1.2

Chế tạo ván khuôn: ...............................................................................80

4.1.3

Đúc các đốt vỏ cọc:...............................................................................80

4.2

Vận chuyển vỏ cọc: .....................................................................................82

4.2.1

Hệ thống chạy trên ray:.........................................................................82

4.2.2

Phương án chở nổi: ...............................................................................82

4.2.3

Sử dụng cẩu dây treo: ...........................................................................82

4.3

Công nghệ thi công cọc: ..............................................................................84

4.3.1

Khoan tạo lỗ:.........................................................................................84

4.3.2

Bỏ đá xuống đáy cọc:............................................................................85

4.3.3

Lắp nối và hạ vỏ cọc:............................................................................85


-34.3.4

Rải lớp cách ly giữa các lớp đá gia cố mũi và thành cọc: ....................86

4.3.5

Lắp đặt ống bơm vữa thành cọc:...........................................................86

4.3.6

Đổ đá xung quanh cọc: .........................................................................87

4.3.7

Bơm vữa có áp gia cố thành cọc:..........................................................87

4.3.7.1 Vệ sinh xung quanh cọc: ...................................................................87
4.3.7.2 Bơm vữa thành cọc:...........................................................................88
4.3.8

Bơm vữa gia cố mũi cọc: ......................................................................88

4.3.8.1 Bố trí ống bơm vữa đáy cọc: .............................................................88
4.3.8.2 Lắp đồng hồ đo chuyển dịch thân cọc:..............................................89
4.3.8.3 Vệ sinh mũi cọc:................................................................................89
4.3.8.4 Bơm vữa mũi cọc: .............................................................................89
4.4

Tiến độ thi công cọc khoan hạ:....................................................................90

CHƯƠNG 5: VÍ DỤ ÁP DỤNG MĨNG CỌC KHOAN HẠ..................................... 92
5.1

Sơ lược dự án Cầu Hưng Lợi: .....................................................................92

5.1.1

Giới thiệu chung: ..................................................................................92

5.1.2

Quy mô và tiêu chuẩn thiết kế. .............................................................92

5.1.3

Giải pháp kết cấu. ................................................................................93

5.1.3.1 Thiết kế mặt cắt ngang: .....................................................................93
5.1.3.2 Kết cấu phần trên:..............................................................................93
5.1.3.3 Kết cấu phần dưới: ............................................................................94
5.1.4

Điều kiện địa chất, tải trọng thiết kế và phương án nền móng trụ T5:.94

5.1.4.1 Điều kiện địa chất:.............................................................................94
5.1.4.2 Tải trọng thiết kế nền móng: .............................................................96
5.1.4.3 Phương án thiết kế nền móng trụ T5:................................................96
5.2

Thiết kế các phương án nền móng so sánh:.................................................98

5.2.1

Móng cọc vành đai ống thép:................................................................98

5.2.1.1 Bố trí chung móng:............................................................................98
5.2.1.2 Tính duyệt móng: ..............................................................................98
5.2.2

Móng cọc khoan hạ:............................................................................106

5.2.2.1 Các thơng số thiết kế: ......................................................................106

5.2.2.2 Tính duyệt cọc: ................................................................................107


-45.2.2.3 Tổ chức thi công cọc: ......................................................................111
5.2.3

Tổng hợp và so sánh các phương án:..................................................114

CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................. 117
6.1

Kết luận: ....................................................................................................117

6.2

Kiến nghị: ..................................................................................................117


-5MỞ ĐẦU
Sự phát triển của ngành xây dựng nói chung và xây dựng Cầu nói riêng phụ
thuộc một phần khơng nhỏ vào các tiến bộ kỹ thuật trong thiết kế và thi cơng nền
móng. Nền móng vững chắc là cơ sở cho sự phát triển và an toàn của các cơng trình
xây dựng. Về mặt kinh tế, phần nền móng thường chiếm từ 30%, có khi đến 40%
giá thành xây dựng cơng trình nói chung, vì vậy một giải pháp nền móng tốt sẽ có ý
nghĩa kinh tế - kỹ thuật quan trọng.
Tại Việt Nam, các phương án nền móng được sử dụng trong lĩnh vực xây
dựng Cầu rất đa dạng và phong phú. Nếu khơng kể móng giếng chìm hơi ép được
các kỹ sư Pháp thiết kế cho Cầu Long Biên năm 1899 thì dưới sự giúp đỡ của
chuyên gia Trung Quốc, các kỹ sư Việt Nam đã áp dụng thành cơng móng loại này
lần đầu tiên năm 1957 tại Cầu Làng Giàng (tỉnh Lào Cai). Sau đó cơng nghệ móng

cọc ống thi cơng bằng phương pháp rung hạ được chuyển giao bởi các chuyên gia
Liên Xô (cũ) vào năm 1963 tại Cầu Hàm Rồng (tỉnh Thanh Hóa); cọc khoan nhồi
đường kính lớn được thử nghiệm thành cơng vào năm 1995 tại Cầu Việt Trì (tỉnh
Phú Thọ); cọc Shinso theo chân các nhà thiết kế PCI và CHODAI, Nhật Bản vào
nước ta năm 1999 qua cơng trình Cầu Đồng Đăng (tỉnh Lạng Sơn).
Tuy nhiên, từ khi xuất hiện tại Việt Nam cho đến nay, công nghệ cọc khoan
nhồi được áp dụng nhiều nhất. Và có thể nói sử dụng móng cọc khoan nhồi đã trở
thành một “hội chứng” trong việc thiết kế xây dựng nền móng cơng trình. Hiện nay,
ước tính hàng năm chúng ta thực hiện khoảng 50 ~ 70 nghìn mét dài cọc khoan nhồi
có đường kính 0,8 ~ 2,5m, với chi phí khoảng 300~ 400 tỷ đồng.
Qua thực tế sử dụng, cọc khoan nhồi cho thấy có rất nhiều ưu điểm so với
các cơng nghệ cọc trước đó và tỏ ra khá phù hợp với điều kiện địa chất cơng trình ở
Việt Nam. Tuy vậy cơng nghệ này cũng cịn tồn tại khơng ít nhược điểm, trong đó
nhược điểm lớn nhất là rất khó kiểm sốt chất lượng bê tơng thân cọc và tình trạng
lắng đọng mùi khoan mũi cọc làm giảm đáng kể sức chịu tải của cọc. Tình trạng cọc
khoan nhồi bị khuyết tật xảy ra phổ biến. Thậm chí ở một số cơng trình phải khoan
bổ sung thêm cọc gây lãng phí về kinh tế và kéo dài tiến độ thi công công trình.


-6Vì vậy, trong lĩnh vực xây dựng nền móng mố trụ Cầu, hiện nay có ba hướng
phát triển chính. Hướng thứ nhất là tìm ra và áp dụng các biện pháp cơng nghệ
nhằm nâng cao chất lượng xây dựng móng cọc khoan nhồi. Xu hướng này hiện nay
đã đạt được một số thành tựu và chủ yếu phát triển theo hướng bổ sung, hồn thiện
các cơng nghệ đánh giá chất lượng thi công cọc và áp dụng công nghệ phun vữa sau
(Post - Grouting) để xử lý đất nền và mùn khoan mũi cọc nhằm tăng cường sức chịu
tải của cọc.
Hướng thứ hai là tìm ra và áp dụng các cơng nghệ nền móng mới có ưu thế
vượt trội để thay thế hồn tồn cơng nghệ cọc khoan nhồi. Đi theo hướng này, sắp
tới tại Cầu Nhật Tân nằm trên đường vành đai II của thủ đô Hà Nội, cây Cầu dây
văng liên tục nhiều nhịp đầu tiên của Việt Nam, chúng ta sẽ áp dụng móng cọc vành

đai ống thép do Tập đoàn thép Nippon (Nippon Steel Corporation), Nhật Bản
chuyển giao. Đây là một loại nền móng mới, có độ tin cậy cao, cho phép kiểm soát
được chất lượng thi cơng. Tuy nhiên, loại móng này sử dụng vật liệu chủ yếu là cọc
ống thép mà trong nước chưa thể tự sản xuất được nên giá thành còn cao.
Hướng thứ ba là kết hợp các ưu điểm của cọc khoan nhồi và ưu điểm của các
loại cọc khác để nghiên cứu, áp dụng một loại cọc mới trên cơ sở sử dụng các cơng
nghệ thi cơng đã có nhằm tiết kiệm chi phí đầu tư ban đầu, chi phí đào tạo nhân lực,
tận dụng kỹ năng sẵn có của đội ngũ cán bộ, công nhân xây dựng Cầu hiện nay. Cọc
khoan hạ là một loại cọc nằm trong hướng phát triển thứ ba này. Đây là loại cọc
thuộc hệ thống khoan tạo lỗ giống như cọc khoan nhồi nhưng thay vì hạ lồng cốt
thép và đổ bê tơng tại chỗ, thân cọc khoan hạ được phân khối và đúc trước trong bãi
sau đó mới vận chuyển ra lỗ khoan và hạ xuống tạo thành cọc. Cọc khoan hạ vì thế
khắc phục được nhược điểm cố hữu của cọc khoan nhồi về khả năng kiểm sốt chất
lượng bê tơng thân cọc, cho phép thi cơng cọc với đường kính lớn, khai thác hợp lý
và tiết kiệm vật liệu.
Cọc khoan hạ được nghiên cứu, phát triển và áp dụng đầu tiên tại Trung
Quốc từ những năm 1980. Nhưng ở Việt Nam cọc khoan hạ cịn ít được biết đến và
chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Vì lý do đó, luận văn sẽ xem xét, nghiên
cứu loại cọc này về các mặt ưu nhược điểm, nguyên lý chịu lực, phương pháp thiết


-7kế và thi cơng nhằm mục đích từng bước đưa cọc khoan hạ vào áp dụng tại Việt
Nam, đóng góp một giải pháp thiết kế nền móng mới trong lĩnh vực xây dựng Cầu
nói riêng và xây dựng cơ sở hạ tầng nói chung. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô
giáo trong Bộ môn Cầu đường, khoa Sau đại học - trường Đại học Bách khoa Thành
phố Hồ Chí Minh, các bạn bè đồng nghiệp và đặc biệt là TS. Lê Bá Khánh đã nhiệt
tình giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.


-8-

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN 

1.1 Cơng nghệ móng sâu trong xây dựng Cầu 
Thời thượng cổ, kinh nghiệm cũng như nhận thức của con người về xây
dựng cịn rất ít ỏi và thơ sơ. Các cơng trình xây dựng được làm ngay trên mặt đất,
cịn nếu làm Cầu vượt các sơng lớn thì chủ yếu sử dụng Cầu phao nổi trên mặt
nước. Lâu dần, người ta thấy rằng, muốn cho công trình được ổn định và bền lâu,
cần phải đặt móng vào sâu trong nền đất. Móng sâu có nhiều loại trong đó móng
giếng chìm và móng cọc là các loại móng sâu được áp dụng phổ biến hiện nay.
1.1.1 Móng giếng chìm:
Móng giếng chìm là loại móng sâu đầu tiên được sử dụng trên thế giới. Điều
này được khẳng định khi các tháp thờ tự xây trên móng giếng chìm thời cổ đã được
tìm thấy tại Ấn Độ. Móng giếng chìm cấu tạo như một cái giếng đúc sẵn đặt trên
mặt đất, sau đó dùng máy móc hoặc nhân lực đào đất bên trong giếng, lấy trọng
lượng của giếng làm động lực khắc phục các lực ma sát và lực đẩy nổi Archimede
để hạ dần giếng xuống đến độ sâu cần thiết. Năm 1841, một kỹ sư người Pháp tên là
Trize lần đầu tiên đã dùng phương pháp móng giếng chìm hơi ép để thi cơng móng
thành cơng và đã mở ra một thời kỳ mới cho công tác xây dựng Cầu. Móng giếng
chìm hơi ép có cấu tạo và ngun lý cơ bản giống móng giếng chìm thường. Nhưng
do móng đặt q sâu hoặc địa chất xung quanh khơng cho phép hút nước để đào và
xây, người ta đúc giếng trên mặt đất (hoặc mặt đảo) và tạo một không gian ở đáy
giếng gọi là khoang thi công để bố trí máy móc và người làm việc đào bỏ đất ở đáy
giếng. Khoang thi công này này xuống sâu dần dưới nước và được giữ khô ráo bằng
cách bơm hơi ép vào, đẩy nước ra. Giếng càng xuống sâu áp lực hơi càng phải lớn.
Móng giếng chìm hơi ép mới đầu được chế tạo bằng gỗ, sau chuyển thành bê
tông cốt gỗ và bê tông cốt thép. Cho đến những năm 30 của thế kỷ XX, phương
pháp móng giếng chìm hơi ép cịn được sử dụng rộng rãi và được coi là biện pháp

chính để xây dựng móng trụ các Cầu lớn.


-9Theo cách thi cơng, về mặt lý thuyết, giếng chìm có thể hạ xuống độ sâu bất
kỳ. Nhưng do những điều kiện khác chi phối như vấn đề bơm nước, điều kiện làm
việc dưới sâu khó khăn…, trên thực tế giếng chìm sâu nhất đạt đến độ sâu hơn 70m
dưới mặt đất. Cịn chiều sâu kinh tế của móng giếng chìm từ 5 - 20m.
Ở Nhật Bản, móng giếng chìm hơi ép được sử dụng khá phổ biến trong đó
móng giếng chìm hơi ép lớn nhất là của Cầu treo dây võng Rainbow (Tokyo) với
kích thước 21.1m x 49.1m x 45.0m (sâu -40.5m). Tại Việt Nam, có rất nhiều Cầu
được áp dụng giải pháp móng giếng chìm như Cầu Thăng long (giếng chìm chở nổi
đường kính 18m hạ tới độ sâu 60m kết hợp với móng cọc ống, khánh thành năm
1985), Cầu Chương Dương (móng giếng chìm kết hợp với móng cọc thép, xây dựng
trong vịng 4 năm từ 1983 đến 1986), Cầu Đa phúc (vượt sông Công trên tuyến
Quốc Lộ 3 Hà Nội-Thái Ngun)… Khơng kể móng giếng chìm hơi ép áp dụng cho
Cầu Long Biên (1899-1902) ở Hà Nội do Pháp xây dựng, lần đầu tiên, với sự giúp
đỡ của chuyên gia Trung Quốc, chúng ta tiến hành thi cơng móng giếng chìm hơi ép
là ở Cầu Làng Giàng, Lào Cai năm 1957, sau đó là Cầu Hàm Rồng ở Thanh Hố
(1962-1964). Trong một thời gian dài, móng giếng chìm khơng được sử dụng tại
Việt Nam cho đến gần đây giếng chìm hơi ép được các nhà thầu Nhật Bản áp dụng
cho 3 trong tổng số 7 trụ mố của Cầu chính, dự án Cầu Bãi Cháy, Thành phố Hạ
Long, tỉnh Quảng Ninh (các trụ, mố còn lại của Cầu chính sử dụng móng cọc
Shinso). Trong đó móng giếng chìm lớn nhất của Cầu đặt tại trụ P4 có dạng khối trụ
với kích thước ngang Cầu 19m, dọc Cầu 17m, cao 26m, đáy móng hạ xuống sâu
27.66 từ mặt đất thi công và xuống dưới mực nước biển lúc triều lên là 26.96. Cầu
được xây dựng từ tháng 7/2003 đến tháng 11/2006. Giếng chìm sau đó được tư vấn
Trung Quốc thiết kế cho hai mố neo Cầu treo dây võng Thuận Phước (Đà Nẵng).
Giếng chìm ở đây là loại có phần mũi là vỏ thép cao 18m (kể cả mũi cắt) và do
Cơng ty cơ khí xây dựng 623 (Cienco 6) thi công.

-10-

Hình 1.1: Thiết bị và sơ đồ cơng nghệ giếng chìm hơi ép áp dụng cho Cầu Bãi Cháy

Móng giếng chìm có ưu điểm là cấu tạo đơn giản, q trình thi cơng thường
khơng địi hỏi nhiều máy móc, dụng cụ. Giếng chìm có tiết diện lớn lại hạ được sâu
nên có thể chịu được tải trọng rất lớn. Trong trường hợp lớp đất tốt nằm không quá
sâu (khoảng trên dưới 5m) nhưng nếu dùng móng nơng cơng tác đào đất đã bắt đầu
khó khăn, nếu dùng móng cọc lại khơng đủ độ sâu để đảm bảo vững chắc thì giếng
chìm là một giải pháp tối ưu. Giếng chìm có nhược điểm là tốc độ thi cơng tương
đối chậm, khó cơ giới hố q trình thi cơng. Trường hợp giếng phải đi qua lớp cát
bụi có chiều dày lớn, cường độ thấp sẽ xảy ra hiện tượng đất đùn vào giếng quá
nhiều khi đào đất, giếng có khả năng nghiêng vì tốc độ đất đùn khơng đều nhau
quanh giếng. Khi đào đất hạ giếng gặp các chướng ngại vật như đá tảng lớn, các vật
lắng chìm ở đáy sơng hoặc nền đá dưới cùng có mặt nghiêng khơng bằng phẳng đều
gây nhiều khó khăn kéo dài tiến độ thi cơng. Ở Cầu Bãi Cháy, Nhà thầu Nhật Bản


-11thi công là Liên doanh Shimizu – Sumitomo Mitsui, với phần giếng chìm hơi ép do
nhà thầu phụ Nhật Bản Shiraishi thực hiện, sử dụng nhân công kết hợp robot tự
động điều khiển từ trên mặt đất để đào đất trong khoang thi cơng, mà với giếng
chìm hơi ép trụ P4 (lớn nhất và khó khăn nhất) được thi cơng trong thời gian 1 năm,
độ sâu hạ giếng 27,7m, tốc độ hạ giếng nhanh nhất là 56cm/ngày, chậm nhất là
3cm/ngày, trung bình chỉ đạt 15cm/ngày. Móng giếng chìm Cầu Thuận Phước,
trong q trình thi cơng đào giếng, do địa tầng tại khu vực thi cơng có một lớp sét
gây ma sát lớn giữa đất nền và thành giếng nên để thi cơng hạ giếng, thợ lặn đã phải
xuống dùng xói nước cắt từng khoanh đất sét ở phạm vi mũi giếng ra để giếng tụt
xuống nên cũng phải thi công trong thời gian một năm.
Với móng giếng chìm hơn ép, nhân công phải làm việc trong điều kiện áp

lực cao của khơng khí nén nên dễ mắc chứng bệnh nghề nghiệp gọi là bệnh giếng
chìm hay bệnh khí áp cao. Nguyên nhân của bệnh này là do trong cơ thể người có
những khoang trống. Khơng khí đã vào khoang trống này sẽ tự điều chỉnh dần dần
để cân bằng với áp lực khí chung quanh. Tuy nhiên, khi khoang trống trong cơ thể
nằm ở phần cứng như cột sống hay đường thông từ khoang trống trong cơ thể ra
môi trường xung quanh bị tắc do viêm như là viêm tai, mũi và răng đau thì một vài
bộ phận cơ thể có thể bị tổn thương, xuất huyết và đau đớn do bị nén ép. Đặc biệt,
khi người công nhân ra khỏi vùng áp lực cao q nhanh, khơng khí ở phổi đang có
áp lực cao hơn áp lực khơng khí xung quanh, phổi có thể bị trương lên thậm chí bị
xé rách.
Bệnh cũng cịn có thể xuất hiện theo một cách khác. Thành phần khí
Nitrogen có tỷ lệ thể tích là 78,11% trong khơng khí. Trong khi hơ hấp, khí
Nitrogen này có áp lực cao và chảy cùng với máu. Nếu áp lực của khơng khí xung
quanh cơ thể thấp hơn áp lực của khí Nitrogen trong máu, khí Nitơ có thể biến
thành những bọt khí nhỏ và khi tới chỗ mạch máu thắt hẹp chúng sẽ cản trở sự lưu
thơng của máu làm cho một phần nào đó của cơ thể không được cung cấp máu, gây
tê, đau và có thể bị hoại thư nếu khơng được điều trị kịp thời. Khi thi cơng giếng
chìm hơi ép cho Cầu Long Biên vượt sông Hồng, rất nhiều công nhân chết vì bệnh
này. Trong thi cơng Cầu Bãi Cháy, để ý tới những vấn đề đã nói tới trên, cơ quan


-12Tư vấn và Nhà thầu đã tuân thủ nghiêm ngặt những chỉ dẫn về thi cơng giếng chìm
hơi ép. Thêm vào đó để tăng an tồn cho cơng nhân cịn thực hiện những quy tắc bổ
sung như thời gian giảm áp được lấy bằng 1,6~2,3 lần so với yêu Cầu của tiêu
chuẩn Nhật Bản để phù hợp với thể lực của cơng nhân Việt Nam. Ngồi ra cịn bố
trí một buồng cấp cứu đặt gần giếng chìm để điều trị cho những người lao động có
triệu chứng của bệnh giếng chìm bằng cách cho người bệnh vào khoang và tăng áp
lực khơng khí bằng hoặc cao hơn áp lực lúc người bệnh làm việc, sau đó hạ áp lực
rất chậm, nhờ cách đó khí nitơ trong máu người bệnh sẽ khơng cịn ở dạng bọt và
thốt ra ngồi cơ thể trong quá trình hạ áp lực. Nhờ áp dụng nghiêm chỉnh quy trình

lao động nói trên, ở Cầu Bãi Cháy đã không xảy ra một trường hợp nào mắc bệnh
giếng chìm.
1.1.2 Móng cọc:
Móng cọc đầu tiên trên thế giới được ghi nhận là móng cọc gỗ cho một chiếc
Cầu cũng bằng gỗ vượt qua sông Tibre do người La mã xây dựng vào thế kỷ VII
trước công nguyên. Cho đến nay, người ta đã sáng tạo ra hàng trăm loại cọc khác
nhau với xu hướng phát triển là nâng cao sức chịu tải, cải tiến biện pháp thi công
cũng như chính xác hố phương pháp tính tốn. Theo đường kính (hoặc kính thước)
tiết diện D của cọc, có thể phân loại cọc như sau: cọc nhỏ khi D ≤60cm, cọc vừa khi
60 <D ≤90cm, cọc đường kính lớn khi D >90cm. Phạm vi ứng dụng tốt nhất của
mỗi loại cọc là khi tỷ lệ chiều sâu hạ cọc (l) với đường kính tiết diện ngang trung
bình (D) nằm trong khoảng 30~50, tối đa cũng chỉ đến 70. Như vậy, với cọc tiết
diện vng 45x45cm thì chiều sâu đóng cọc nên nhỏ hơn 31.5m; với cọc đường
kính 90cm, chiều sâu cọc nên nhỏ hơn 63m. Các cơng trình rất lớn chịu tải trọng
nặng như nhà cao hàng trăm tầng, Cầu có khẩu độ vài trăm đến hàng nghìn mét, dàn
khoan dầu và các cơng trình trên biển nước sâu hàng trăm mét…yêu Cầu móng phải
đặt sâu trong đất, xuống các tầng đá cơ bản hay đất có sức chịu tải tốt thì phải sử
dụng móng cọc có đường kính lớn. Móng cọc đường kính lớn đang được dùng ở
Việt Nam và thế giới bao gồm chủ yếu là các loại sau: móng cọc ống BTCT và
BTCT dự ứng lực, móng cọc ống thép, móng cọc vành đai ống thép, móng cọc
khoan nhồi và móng cọc Shinso.


-131.1.2.1Móng cọc ống:
Các loại cọc đường kính lớn đầu tiên là loại cọc ống thép thành dày 1015mm đóng bằng búa hơi đơn động kết hợp đào đất trong quá trình đóng. Loại cọc
này có giá thành đắt và thời gian sử dụng khơng lâu trong mơi trường có tác động
ăn mịn. Chính vì vậy sau chiến tranh thế giới thứ hai, vào những năm 1950, ở Liên
Xô cũ, Trung Quốc và các nước Mỹ, Anh, Pháp bắt đầu nghiên cứu dùng ống bê
tông cốt thép và bê tông ứng suất trước thay cho ống thép. Đường kính cọc loại này
thường nằm trong khoảng 1 - 2m, chiều dài cọc có thể đến hơn 100m (Ở Trung

Quốc, tại Cầu Trường Giang bắc qua sông Vu Hán (dài gần 2km), các nhà khoa học
Liên Xô cũ và Trung Quốc đã hợp tác xây dựng một móng trụ Cầu có một khơng
hai trên thế giới bằng các cọc ống đường kính đến 6m). Cọc ống được chia thành
các đoạn ngắn từ 6-12m để dễ đúc và vận chuyển, khi thi công ghép dần cho đủ
chiều dài cọc. Để ghép các đốt cọc ống lại với nhau, cần cấu tạo các mối nối đặc
biệt kiểu bu lông hoặc hàn. Mối nối kiểu hàn cấu tạo đơn giản nhưng có nhược
điểm là khó liên kết với các máy chấn động và có thể làm nứt bê tông gần mối hàn
do nhiệt độ hàn quá cao. Bề dày của thành cọc ống từ 10-16cm. Bê tơng đúc cọc
ống BTCT có cường độ phải lớn hơn 30Mpa; với cọc BTCT ƯST phải dùng bê
tơng có cường độ từ 40Mpa trở lên. Để thi công cọc ống có thể sử dụng các loại búa
có năng lực lớn hoặc búa chấn động có hiệu suất cao kết hợp với các biện pháp xói
nước và hút bùn.
Cọc ống BTCT và BTCT DƯL cho phép giảm lượng thép sử dụng trong
móng; giảm khối lượng bê tơng từ 20 - 30% so với giếng chìm; sử dụng nhiều loại
máy móc cơ giới cho phép tăng nhanh tốc độ thi cơng; ít phụ thuộc vào điều kiện
thời tiết, hạ giá thành và đảm bảo yêu Cầu kỹ thuật cao. Nhược điểm chính của của
loại cọc này là việc thi cơng địi hỏi một số máy móc dụng cụ và một năng lượng
điện tương đối nhiều. Theo kinh nghiệm thi công của nước ngồi, chỉ nên dùng khi
số lượng cọc trong móng lớn hơn 10, chiều dài cọc từ 10m trở lên.
Năm 1963-1964, lần đầu tiên trong điều kiện địa chất phức tạp của Cầu Hàm
Rồng, chúng ta đã thi công thành công trụ Cầu đặt trên móng cọc ống đường kính


-14D=1.55m giữa dịng nước sâu của dịng sơng Mã. Đây là mốc son đánh dấu sự
trưởng thành vượt bậc của đội ngũ cán bộ và công nhân xây dựng Cầu Việt Nam.
1.1.2.2Móng cọc vành đai ống thép:
Ban đầu, loại móng này được phát triển trong móng lị cao của các nhà máy
sản xuất thép của Nhật Bản vào năm 1964. Sau đó cùng với sự hợp tác của Bộ xây
dựng Nhật Bản (nay là Bộ Công nghiệp, Đất đai, Cơ sở hạ tầng và Giao thông),
năm nhà sản xuất thép đã thử áp dụng chúng cho các trụ Cầu. Năm 1969, loại móng

này lần đầu tiên được áp dụng cho móng Cầu cửa sơng Ishikari. Đây là loại móng
xuất phát từ ý tưởng sử dụng ln hệ vịng vây tạm cho thi cơng làm kết cấu móng.
Tải trọng từ kết cấu phần trên truyền vào hệ vòng vây xuống các lớp đất chịu lực
thơng qua liên kết giữa vịng vây và bệ trụ. Vòng vây được cấu tạo từ các cọc ống
thép đường kính từ 0.5m đến 1.5m. Chiều dày ống thép từ 7mm đến 22mm sao cho
tỷ số giữa chiều dày t và đường kính D của ống nằm trong khoảng từ 1.1% đến
2.2%. Các ống thép được liên kết với nhau bằng liên kết kiểu ống - ống.

Hình 1.2: Sơ đồ cấu tạo móng cọc vành đai ống thép

Trình tự thi cơng loại móng này theo các bước sau: đóng cọc bằng búa thuỷ
lực hoặc búa diezen dựa vào hệ khung định vị (trong q trình đóng, nếu cọc dài có


-15thể tiến hành đóng và nối cọc tại hiện trường); hút đất và bơm vữa vào các ống nối
để liên kết các cọc ống với nhau; đào đất bên trong cọc ống bằng gầu ngoạm rồi đổ
bê tông vào trong lòng cọc; đào bỏ lớp đất yếu trong vòng vây, rải cát, đổ bê tông
bịt đáy và rút nước ra khỏi vịng vây; thi cơng các neo liên kết, đổ bê tơng thân, bệ
trụ, bơm nước vào trong vịng vây rồi cắt bỏ phần cọc ống thép thừa bằng máy cắt
dưới nước hoặc thợ lặn. Trong giai đoạn thiết kế, có 3 vấn đề cần giải quyết: thứ
nhất là độ lớn của móng, thứ hai là đường kính cọc ống thép và thứ ba là chiều dày
của cọc ống thép. Móng có thể phân tích theo hai sơ đồ: dầm trên gối đàn hồi hay
giếng ảo xét đến các liên kết chống cắt đàn hồi tuỳ theo kích thước và độ sâu của
móng.
Bảng 1.1: Đường kính và chiều dày cọc ống thép

Móng cọc loại này có ưu điểm là có thể thi công tại các vùng nước sâu và nơi
đất yếu. Chúng có thể giảm được thời gian thi cơng và giá thành vì khơng cần có
vịng vây tạm để thi cơng hố móng như đối với các loại móng khác. Diện tích chiếm
dụng của móng nhỏ vì cọc ống thép được bố trí theo dạng tường liên tục hồn toàn