Tài liệu giám sát nền móng trong xây dựng, chương 3 ppt

Chng 3:
thit k múng cc

Móng cọc (cọc chế tạo sẵn rồi hạ vào đất bằng đóng, rung ép,
ép, khoan thả hoặc cọc chế tạo trong lỗ tạo sẵn bằng cách nhồi bê
tông, th-ờng gọi chung là cọc nhồi) là giải pháp -a dùng trong xây
dựng công trình có tải trọng lớn trên nền đất yếu.
Việc lựa chọn cọc chế tạo sẵn (cọc gỗ, bê tông cốt thép hoặc
thép) hay cọc nhồi là căn cứ vào các điều kiện cụ thể chủ yếu sau
đây để quyết định:
Đặc điểm công trình;
Độ lớn của các loại tải trọng;
Điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn;
Yêu cầu của môi tr-ờng (rung động và tiếng ồn, đất n-ớc
thải);
ảnh h-ởng đến công trình lân cận và công trình ngầm;
Khả năng thi công của nhà thầu;
Tiến độ thi công và thời gian hoàn thành của chủ đầu t-;
Khả năng kinh tế của chủ đầu t-;
V..v..
Có thể tham khảo theo kinh nghiệm trình bày ở bảng 6.14.
Bảng 6.14. Lựa chọn loại cọc
Cọc đóng
Loại cọc
Tình hình
Cọc ép
Bê
tông
Thép
Cọc
nhồi

Kích th-ớc
cọc và tải
trọng cho
phép
Đ-ờng kính (cm)
Độ sâu (m)
Tải trọng cho phép
(tấn)
20-30
15-20
20-40
30-55
20-40
50-120
50-80
25-150
100-
170
80-120
40-60
150-
700
Ph-ơng
thức chịu
lực của cọc
Chống mũi
Mũi + ma sát
Ma sát
0
0

0
0
0

0
0

0
0
x
Độ sâu lớp
đất chịu
lực
Đến 10 m
10-20 m
20-30 m
30-60 m
0
0

x
0
0
0



0
0

0
0
0
Lớp đất
xen kẹp
dày hơn 5
m
Sét N = 4-10
N = 10-20
Cát pha N = 15-30
N = 30-50
N
50
Cát rời
Cuội sỏi:
d
10 cm
10-30 cm
d
30 cm

x
0

x
0
x
x
x
0

x
0

x
0

x
x
0
0
0
0

0
0

x
0
0
0
0
0
0
0


N-ớc ngầm Không hạ đ-ợc mực
n-ớc
Tốc độ
0,3m/s

0
0
0
0
0
0
0
x
ảnh h-ởng
đến môi
tr-ờng
ồn và rung động
Xây dựng trên n-ớc
Gần công trình lân
cận
Diện tích chật hẹp
0
0
0
0
x
0

x
x
0



0

Chú thích:
0 - Thích hợp trong sử dụng;

- Cần nghiên cứu tr-ớc khi sử
dụng;
x - Nói chung là không thích hợp; N - Chỉ số xuyên tiêu
chuẩn.
3.1. Cọc chế tạo sẵn
Các công đoạn cần giám sát kỹ đối với cọc chế tạo sẵn (ở đây
chủ yếu nói về cọc BTCT) gồm có:
Giai đoạn sản xuất cọc (vật liệu và kích th-ớc hình học);
Giai đoạn tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển;
Chọn búa đóng cọc/hạ cọc;
Trình tự đóng/hạ cọc;
Tiêu chuẩn dừng đóng/hạ;
Chấn động và tiếng ồn;
Nghiệm thu công tác đóng/hạ cọc.
D-ới đây sẽ trình bày ngắn gọn một số yêu cầu chính trong các giai
đoạn nói trên.
3.1.1. Giai đoạn sản xuất
- Trong sản xuất cọc BTCT, cần chú ý:
- Khống chế đ-ờng kính d
max
của cốt liệu (d
max
= 1:3 đến 1:
2,5 a
thép

);
- Cốt liệu (cát+sỏi) không có tính xâm thực và phản ứng
kiềm silic;
- L-ợng dùng ximăng 300kg/m
3
, nh-ng không v-ợt quá
500kg/m
3
;
- Độ sụt của bê tông 8-18 cm (cố gắng dùng bê tông khô);
- Dùng phụ gia với liều l-ợng thích hợp.
Chú thích :
1) L-ợng dùng xi măng ( theo tiêu chuẩn Mỹ ACI, 543, 1980)
- Trong môi tr-ờng bình th-ờng 335 kg/m
3
;
- Trong môi tr-ờng n-ớc biển 390 kg/m
3
;
- Đổ bê tông d-ới n-ớc ( cọc nhồi ) 335 - 446 kg/m
3
;
2) Độ sụt của hỗn hợp bê tông ( theo tiêu chuẩn vừa nêu )
- Đúc tại chỗ ( cọc nhồi ) không có n-ớc : 75 - 100mm;
- Đúc sẵn : 0 - 75 mm;
- Đổ bê tông d-ới n-ớc : 150 - 200 mm.
Các kiểm tra cốt liệu và ximăng theo nh- tiêu chuẩn kết cấu bê
tông cốt thép.
Sai số về trọng l-ợng các thành phần của hỗn hợp bê tông không
v-ợt quá các giá trị sau đây:

Ximăng : 2%;
Cốt liệu thô : 3%;
N-ớc+dung dịch phụ gia : 2%;
Hồ sơ nghiệm thu cho cọc BTCT gồm:
Bản vẽ kết cấu cọc;
Phiếu kiểm tra vật liệu cọc;
Phiếu nghiệm thu cốt thép;
C-ờng độ ép mẫu bê tông;
Ph-ơng pháp d-ỡng hộ;
Phiếu kiểm tra kích th-ớc cọc (tham khảo bảng 7.15).
Chất l-ợng mặt ngoài cọc phải phù hợp yêu cầu:
- Mặt cọc bằng phẳng, chắc đặc, độ sâu bị sứt ở góc không
quá 10 mm;
- Độ sâu vết nứt của bê tông do co ngót không quá 20mm,
rộng không quá 0,5mm;
- Tổng diện tích mất mát do lẹm/sứt góc và rỗ tổ ong không
đ-ợc quá 5% tổng diện tích bề mặt cọc và không quá tập
trung;
- Đầu và mũi cọc không đ-ợc rỗ, ghồ ghề, nứt/sứt.
Chất l-ợng cọc tr-ớc khi đóng cần kiểm tra gồm có việc xác
định độ đồng nhất và c-ờng độ bê tông (siêu âm + súng bật nẩy
theo một số tiêu chuẩn hiện hành nh- 20TCN: 87, TCXD171:
1987, và TCXD 225: 1998), vị trí cốt thép trong cọc (cảm ứng điện
từ); kích th-ớc cọc ở đầu và mũi.
Tỷ lệ % số cọc cần kiểm tra do t- vấn giám sát và thiết kế quyết
định trên cơ sở công nghệ chế tạo và trình độ thành thạo nghề của
nhà thầu.
Bảng 6.15 Độ sai lệch cho phép về kích th-ớc cọc (TCXD
286:2003)
TT

Kích th-ớc cấu tạo Độ sai lệch cho
phép
1
Chiều dài đoạn cọc
10 m
30 mm
2 Kích th-ớc cạnh
5 mm
3 Chiều dài mũi cọc
30 mm
4 Độ cong của cọc 10 mm
5 Độ võng của đoạn cọc 1% chiều dài đốt
cọc
6 Độ lệch mũi khỏi tâm 10 mm
7 Góc nghiêng của mặt đầu cọc với mặt thẳng
góc với trục cọc:
+ cọc tiết diện đa giác
+ cọc tròn
Nghiêng 1%
Nghiêng 0.5%
8 Khoảng cách từ tâm móc treo đến đầu đoạn
cọc
50 mm
9 Độ lệch của móc treo so với trục cọc 20 mm
10 Chiều dày lớp bảo vệ bê tông
5 mm
11 B-ớc xoắn thép đai
10 mm
12 Khoảng cách giữa các thanh cốt thép chủ
10 mm

13 Đ-ờng kính cọc rỗng
5 mm
14 Chiều dày thành lỗ
5 mm
15 Kích th-ớc lỗ rỗng so với tim cọc
5 mm
3.1.2. - Giai đoạn tháo khuôn, xếp kho, vận chuyển
Những h- hỏng có thể xẩy ra ở giai đoạn này th-ờng gặp là:
- Vận chuyển, xếp kho khi c-ờng độ bê tông ch-a đạt 70%
c-ờng độ thiết kế;
- Cẩu móc không nhẹ nhàng, vị trí và số l-ợng các móc thép
để cẩu làm không đúng theo thiết kế quy định.
Để tránh hỏng gẫy cọc, thông th-ờng dùng 2 móc cho cọc dài
d-ới 20 m và 3 móc cho cọc dài 20 - 30m.
Tuỳ thuộc vào cách đặt móc cẩu mà nội lực sẽ đ-ợc tính toán
t-ơng ứng theo nguyên tắc sau: Khi số móc trên cọc ít hơn hoặc
bằng 3 thì vị trí của móc xác định theo sự cân bằng của mô men âm
(hình 7.5) còn nếu số móc lớn hơn 3 thì vị trí của móc xác định
theo sự cân bằng phản lực (hình 7.6).
Những kiểm toán nói trên phải đ-ợc thông hiểu giữa ng-ời thiết
kế và thi công để tránh nứt hoặc gẫy cọc tr-ớc khi đóng. Điều này
càng đặc biệt quan trọng khi chúng ta dùng cọc bê tông cốt thép
dài trên 30 m hay cọc BTCT ứng suất tr-ớc.
3.1.3. Chọn búa đóng cọc
Một số nguyên tắc chung trong chọn búa:
- Bảo đảm cọc xuyên qua tầng đất dày (kể cả tầng cứng xen
kẹp) có mũi vào đ-ợc lớp chịu lực (cọc chống), đạt đến độ
sâu thiết kế;
- ứng suất do va đập gây ra trong cọc (ứng suất xung kích)
phải nhỏ hơn c-ờng độ của vật liệu cọc, ứng suất kéo do va

đập nhỏ hơn c-ờng độ chống kéo của bê tông thông
th-ờng, còn trong cọc BTCT ứng suất tr-ớc nhỏ hơn
tổng c-ờng độ chống kéo của bê tông và trị ứng suất tr-ớc;
- Khống chế thoả đáng tổng số nhát búa + thời gian đóng
(chống mỏi và giảm hiệu quả đóng);
- Độ xuyên vào đất của một nhát búa không nên quá nhỏ:
búa diezen -1
2 mm/nhát và búa hơi 23 mm/nhát (đề
phòng hỏng búa + máy đóng).
Căn cứ để chọn búa đóng:
- Theo trọng l-ợng cọc (trọng l-ợng búa trọng l-ợng cọc);