Giám sát thi công cọc khoan nhồi

GLOBA VINA CONSULTANT JOINT STOCK COMPANY
Address: CT04 dự án Daewoo Cleve Hà Nội, Văn Phú, Hà Đông, Hà Nội
Tel :
(84) 4 33119418
Email :

GIÁM SÁT THI CÔNG
CỌC KHOAN NHỒI

Prepared by: Bùi Văn Đức
Ha Noi, 2011


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
TIÊU CHUẨN THAM CHIẾU
- TCVN 326-2004: Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi
- TCVN 5637-1991: Quản lý chất lượng xây lắp cơng trình xây dựng – ngun tắc cơ bản
- Nghị định 209/NĐ-CP(2004): Quản lý chất lượng cơng trình xây dựng
- Nghị định 48/NĐ-CP (2008): Về việc sửa đổi, bổ sung một số điều của NĐ209
- TCVN 4453-1995: Kết cấu bê tơng và BTCT tồn khối. Qui phạm thi cơng và nghiệm thu.
- TCVN 5540-1991: Bê tông, kiểm tra đánh giá độ bền – Quy định chung
- TCXDVN 206-1998: Cọc khoan nhồi, yêu cầu về chất lượng thi công
- TCXDVN 79-1980: Thi cơng và nghiệm thu cơng tác nền móng
- TCXDVN 205-1998: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc
- TCXDVN 269-2002: Tiêu chuẩn nén tĩnh theo phương pháp trục dọc
- TCXDVN 358-2005: Cọc khoan nhồi-PP xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông
- TCXDVN 5308-1991: Quy phạm kỹ thuật an toàn trong xây dựng


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
1. Khái niệm chung

Theo TCXDVN 326-2004 thì cọc khoan nhồi là loại cọc tiết diện trịn được thi cơng bằng
cách khoan tạo lỗ trong đất sau đó lấp đầy bằng bê tơng cốt thép; Đường kính cọc khoan nhồi
thường từ 600÷2500mm, sâu từ 35÷60m (có thể lớn hơn)
2. Phân loại
Phân loại
cọc khoan nhồi

Theo khả năng
chịu lực
của đất nền

Theo hình dạng

Cọc
đơn giản

Cọc
mở rộng đáy

Cọc
Barrete

Cọc
chống

Cọc
ma sát

C.Ma sát +
cọc chống

Theo công nghệ
thi công

Khoan
khô

Khoan
ống
vách

Dùng
dung dịch
khoan


-2GIÁM
SÁT CỌC
THI CÔNG
GIÁM SÁT THI
CÔNG
KHOAN NHỒI
CỌC KHOAN NHỒI
3. Ưu, nhược điểm
3.1 Ưu điểm
- Tiết diện, độ sâu mũi cọc lớn hơn so với cọc khác (đúc sẵn…) nên khả năng chịu lực
cao hơn
- Cọc khoan nhồi có thể được bố trí vào tầng địa chất ổn định nằm ở sâu dưới nền đất
mà cọc đóng hầu như khơng thể tới được.
- Thích hợp với các cơng trình lớn, tải trọng cao, địa chất nền móng là đất hoặc có điều

kiện địa chất biến đổi phức tạp.
- Ít gây ảnh hưởng đến các cơng trình xây dựng liền kề (lún, nứt, hiện tượng trồi đất).
- Tạo ra một khối cọc bê tông liền khối (không phải hàn, nối như công nghệ cọc khác),
do đó khả năng chịu tải, đặc biệt đối với trường hợp chịu tải trọng ngang (ví dụ trường
hợp tải trọng động đất) và độ bền cao hơn.
3.2 Nhược điểm
- Nhược điểm lớn nhất của cọc khoan nhồi là khó kiểm sốt được chất lượng của cọc;
- Chi phí thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi cao.
- Q trình tổ chức thi cơng chịu ảnh hưởng trực tiếp của điều kiện thời tiết.


-2GIÁM
SÁT CỌC
THI CÔNG
GIÁM SÁT THI
CÔNG
KHOAN NHỒI
CỌC KHOAN NHỒI
4. Phương pháp và quy trình cơng nghệ thi cơng
4.1 Phương pháp
Trên thế giới hiện nay có rất nhiều thiết bị và cơng nghệ thi cơng cọc khoan nhồi nhưng có 2
ngun lý được sử dụng trong tất cả các phương pháp thi cơng đó là:
- Cọc khoan nhồi có sử dụng ống vách
- Cọc khoan nhồi không sử dụng ống vách;
Theo nguyên lý này thì có 2 phương pháp:
+ Phương pháp khoan thổi rửa (phản tuần hồn): Khác với kiểu thơng thường (đất được lấy lên
trực tiếp bằng thiết bị khoan hoặc đào), theo pp này việc tách đất hố đào ra khỏi đất nền và việc
lấy đất từ dưới hố lên được thực hiện đồng thời nhưng do 2 bộ phận thiết bị khác nhau thực hiện.
Việc tách đất nền và làm tơi nhỏ đất mùn khoan thành bùn có thể thực hiện bằng các pp sói rửa,
khoan hay đào; cịn việc lấy đất mùn khoan được thực hiện bằng hệ thống bơm hút công suất lớn

đưa lên mặt đất trên miệng hố đào. Với pp này, hầu như không thể sử dụng lại dd khoan do dd
khoan chứa đựng trong lịng nó một lượng đất rất lớn.
+ Phương pháp khoan gầu: Theo cơng nghệ này, gầu khoan thường có dạng thùng xoay cắt đất
và đưa ra ngồi. Q trình tạo lỗ được thực hiện trong dung dịch bentonite, trong quá trình khoan
có thể thay các gầu khác nhau để phù hợp với nền đất đào và để khắc phục các dị tật trong lòng
đất.
Như vậy theo PP này, đất đá được vét lên riêng rẽ nên dd khoan chỉ chứa một lượng đất cát ít
hơn rất nhiều so với PP phản tuần hoàn nên được thu hồi lại, rồi được xử lý lọc cát sạn, sau đó lại
được bơm trở lại hố đào để tiếp tục dùng lại, tạo ra một vịng tuần hồn dung dịch bentonite.


-2GIÁM
SÁT CỌC
THI CÔNG
GIÁM SÁT THI
CÔNG
KHOAN NHỒI
CỌC KHOAN NHỒI
4. 2 Quy trình thi cơng
Như tại mục 2 (phân loại cọc khoan nhồi) chúng ta thấy, theo cơng nghệ thi cơng thì cọc
khoan nhồi được phân làm 3 loại là: Công nghệ khoan khô; Công nghệ khoan ống vách và Công
nghệ dùng vữa sét hoặc dung dịch khoan. Ứng với mỗi công nghệ thì Quy trình thi cơng cọc
khoan nhồi có một số nét khác nhau. Ở đây, tác giả trình bày Quy trình thi cơng cọc khoan nhồi
dùng dung dịch khoan – đây là công nghệ đang được áp dụng rất phổ biến và bước đầu đã khẳng
định được hiệu quả của nó so với các cơng nghệ khác, đặc biệt là khả năng áp dụng trong điều
kiện địa chất ở các thành phố lớn như Hà Nội và TP.HCM


GIÁM SÁT THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI
4. 2 Quy trình thi công

Chuẩn bị,
định vị
lỗ khoan

Khoan mồi,
hạ ống vách
-Casing

Khoan cọc
trong dung
dịch khoan

K.tra chiều sâu
lỗ khoan khi
kết thúc khoan

Kiểm tra
dd khoan

Đổ
bê tông

OK

Thổi, rửa
vét lắng

Not
OK
K.tra

Lk,dd khoan
trước khi
đổ BT

Thổi, rửa
dd

Lắp đặt
ống đổ BT

Lắp dựng
cốt thép,
ống siêu âm

K.tra
chiều sâu Lk,
dd khoan
OK

Not OK

Lấp đầu cọc

Thí nghiệm

Kiểm tra công tác
gia công cốt thép


GIÁM SÁT THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI

Hình ảnh về Quy trình thi cơng cọc khoan nhồi

Định vị tim cọc
- Cơng tác định vị tim cọc được thực hiện trên cơ sở mốc tọa độ quốc gia hoặc mốc tọa độ được
chuyền về tại cơng trường.
- Q trình định vị tim cọc được tiến hành bằng máy kinh vĩ hoặc máy tồn đạc điện tử
- Sai số trong q trình định vị của tim cọc không được lệch quá 7cm


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Khoan mồi và hạ ống vách – Casing

- Sau khi kết thúc công tác định vị, để cố định vị trí cọc và bảo vệ thành phía trên cọc tiến hành
cơng tác khoan mồi và hạ ống vách.
- Ngoài chức năng trên, ống vách còn làm nhiệm vụ dẫn hướng cho máy khoan, làm sàn đỡ tạm
và thao tác để lắp dựng cốt thép, ống đổ bê tông.
- Phương pháp hạ ống vách: PP rung; PP ép hoặc sử dụng chính máy khoan để hạ ống vách.
- Sau khi hạ ống vách, tiến hành kiểm tra tọa độ tim cọc, đo cao độ đỉnh Casing và tiến hành
khoan cọc. Cao độ đỉnh ống vách cao hơn mặt đất hoặc nước cao nhất tối thiểu 0,3m


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Khoan tạo lỗ

- Quá trình khoan tạo lỗ được thực hiện sau khi lắp đặt xong ống vách tạm.
- Trong quá trình khoan cần duy trì cơng tác cấp dung dịch khoan để giữ thành vách lỗ khoan;
- Cao độ dung dịch khoan phải cao hơn cao độ mực nước ngầm từ 1-2m, thông thường nên giữ
cho cao độ dung dịch khoan cách mặt trên của ống vách khoảng 1m.
- Trong suốt quá trình khoan cần phải kiểm tra độ thẳng đứng của cọc thông qua cần khoan. Giới
hạn nghiêng cho phép của cọc không quá 1%

- Đối với các cọc nằm giữa hai cọc đã đổ bê tơng nên tiến hành ít nhất sau 24h từ khi kết thúc
công tác đổ bê tông


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Kiểm tra sau khi kết thúc công tác khoan

- Các thông số cần kiểm tra lỗ khoan bao gồm: Độ thẳng đứng và độ sâu; kích thước lỗ khoan và
độ lắng đáy lỗ khoan.
- Sai số cho phép về độ sâu hố khoan theo TCXDVN 326:2004 là 10cm và độ thẳng đứng là 1%
- Sau khi khoan đến chiều sâu thiết kế, tiến hành đo chiều sâu sau khi khoan và dừng khoan
khoảng 30 phút để đo độ lắng. Độ lắng được xác định bằng chênh lệch chiều sâu giữa hai lần đo
lúc khoan xong và sau 30 phút (sử dụng pp thả chùy hoặc thước dây). Nếu độ lắng vượt quá giới
hạn cho phép thì tiến hành vét lắng bằng gầu vét và xử lý cặn lắng cho tới khi đạt yêu cầu.


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Kiểm tra dung dịch khoan

Các chỉ tiêu cần kiểm tra đối với dung
dịch khoan tại hiện trường bao gồm:
- Tỷ trọng:1,05-1,15g/cm3 (cân tỷ trọng)
- Độ nhớt:18-45 giây (phễu)
- Hàm lượng cát <6%
- Độ pH: 7-9 (giấy thử pH)


GIÁM SÁT THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI
Kiểm tra gia cơng và lắp dựng lồng thép

- Các chỉ tiêu cần kiểm tra đối với lồng thép bao gồm:
+ Chủng loại thép
+ Khoảng cách giữa các cốt thép; mối nối thép
+ Đường kính lồng thép
+ Độ dài lồng thép
+ Số lượng,khoảng cách,kích thước con kê định tâm lồng thép
+ Số lượng cốt thép


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Kiểm tra lắp dựng ống siêu âm
Các chỉ tiêu kỹ thuật cần kiểm
tra đối với ống siêu âm:
- Số lượng ống
- Đường kính, độ kín khít của
ống.
- Vị trí và mối nối giữa ống
siêu âm và cốt thép chủ
- Độ kín khít của đáy ống và
giữa các mối nối (pp bơm
nước vào ống siêu âm)
- Chiều dài ống siêu âm
Thông thường, ống siêu âm
đặt cao hơn mặt đất san lấp
xung quanh cọc từ 10-20cm;
sau khi đổ bê tông các ống
được đổ đầy nước sạch và bịt
kín, tránh vật lạ rơi vào làm tắc
ống.

GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Kiểm tra lắp dựng ống đổ và thổi rửa lỗ khoan
- Ống đổ bê tông và các mối
nối giữa các ống đổ phải đảm
bảo kín khít, khơng để dung
dịch khoan lọt vào trong.
- Ống đổ được chế tạo theo tổ
hợp 0,5; 1; 2; 3 và 6m.
- Công tác thổi rửa phải được
tiến hành liên tục cho đến khi
các chỉ tiêu kỹ thuật của dung
dịch khoan đảm bảo; khi thời
gian chờ đổ bê tông kéo dài,
cần tiếp tục công tác thổi rửa
cho đến khi bắt đầu đổ bê
tông.


GIÁM SÁT THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI
Kiểm tra chiều sâu lỗ khoan và dung dịch khoan
Quy trình và các chỉ tiêu kỹ
thuật thực hiện tương tự như sau
khi kết thúc công tác khoan tạo
lỗ.
- Kiểm tra chiều sâu lỗ khoan
sau khi kết thúc công tác thổi
rửa

GIÁM SÁT THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI
Đổ bê tơng

- Q trình đổ bê tơng khơng được gián đoạn trong thời gian dung dịch khoan có thể giữ thành hố
khoan (thường là 4h). Các xe bê tông đều được kiểm tra độ sụt đúng quy định để tránh tắc ống đổ
do vữa bê tông quá khô. Đối với mẻ bê tông đầu tiên, để tránh bê tông tiếp xúc trực tiếp với dd
khoan phao bằng bọt biển hoặc nút cao su.
- Dừng đổ bê tông khi cao độ bê tông cọc cao hơn cao độ cắt cọc khoảng 1m.
- Sau khi đổ xong mỗi xe, tiến hành đo độ dâng của bê tông trong lỗ cọc, ghi vào hồ sơ để vẽ
đường đổ bê tông.
- Đáy ống đổ bê tông phải ln ngập trong bê tơng ít nhất 1,5m.
- Sau khi kết thúc đổ bê tông 15-20 phút cần tiến hành rút ống vách tạm
- Sau khi rút ống vách 1-2h cần tiến hành hoàn trả hố khoan bằng cách lấp đất hoặc cát.


GIÁM SÁT THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI
Cơng tác kiểm tra chất lượng bê tông

- Để kiểm tra chất lượng bê tơng
thân cọc, hiện nay có những PP sau:
PP siêu âm, PP tán xạ gamma, PP
sóng ứng suất biến dạng nhỏ, PP
khoan lấy lõi... Trong đó PP siêu
âm hiện đang được áp dụng phổ
biến nhất; nguyên lý của PP này là
dựa trên nguyên lý truyền xung siêu
âm và được đánh giá qua chỉ tiêu
kỹ thuật là vận tốc truyền xung.
- Quy trình thí nghiệm bằng PP siêu
âm: Đánh số thứ tự ống siêu âm;

Đo độ cao đầu ống siêu âm; Đo
chiều sâu ống siêu âm và so sánh
với chiều sâu thực tế trước đó; tiến
hành siêu âm.
- Thí nghiệm nén tĩnh: yêu cầu khi
tiến hành Tno này là bề mặt trước
khi chất tải phải được làm nhẵn; tải
không được nứt hoặc phá hủy trong
quá trình nén.


GIÁM SÁT THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI
Cơng tác thí nghiệm vật liệu
- Tất cả vật liệu trước khi đưa
vào sử dụng đều phải được lấy
mẫu thí nghiệm các chỉ tiêu cơ
lý theo quy định.
- Đối với mẫu bê tông lấy tại
hiện trường cần phải được bảo
quản và thí nghiệm khi đủ tuổi.


-2GIÁM
SÁT CỌC
THI CÔNG
GIÁM SÁT THI
CÔNG
KHOAN NHỒI
CỌC KHOAN NHỒI

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!