ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM

ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHỐ 2005-2010

phÇn III

Thi công
(45%)

Giáo viên hớng dẫn :
Sinh viên thực hiện
MS
Lớp

:
:
:
Nhiệm vụ:
-Lập biện pháp thi công

phần ngầm,
-Lập biện pháp thi công
phần thân,
-Lập tổng tiến độ thi công,
-Lập tổng mặt bằng xây
dựng phần thân.

Bản vẽ kèm theo:
-01 bản KTTC cọc khoan nhồi,
-01 bản KTTC đài giằng móng,
-01 bản vẽ KTTC phần thân,

-01 bản vẽ tiến độ thi công,
-01 bản vẽ tổng mặt bằng x©y
dùng.

88


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

CHƯƠNGI: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM
I. LẬP BIỆN PHÁP THI CƠNG CỌC KHOAN NHỒI
I.1. Tính tốn khối lượng
a. Đặc điểm công trình:
- Chung c 14 tầng CT1 có 1 mặt tiếp giáp với đờng có khả năng
cho phép các phơng tiên vận chuyển hoạt động.
- Công trình thi công xây trong thành phố tuy nhiên có mặt
bằng khá rộng rÃi, chỉ có 1 tầng hầm sâu 2m so với mặt đất =>
biện pháp thi công đất không gặp nhiều khó khăn, không cần
dùng tờng cừ ngăn đất.
Đặc điểm địa chất công trình nh hình vẽ: (các cao trình
theo cốt kiến trúc, cốt -1m là cốt mặt đất tự nhiên).
Mực nớc ngầm có cao trình 7,8m (cốt kiến trúc) => việc thi
công đài móng dễ dàng do không gặp nớc ngầm, tuy nhiên cũng
cần chú ý thoát nớc khi thi công gặp trời ma.
b. iu kin a cht thy văn của cơng trình
Địa tâng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới như sau:
- Lớp 1: đất lấp dày 2m
- Lớp 2: đất sét pha dẻo chảy dày 5,3m

- Lớp 3: đất sét pha dẻo mềm dày 2,1m
- Lớp 4: đất cát hạt mịn chặt vừa dày 21,9m
- Lớp 5: cát hạt trung chặt dày 21,5m
- Lớp 6: cuội sỏi lẫn sạn cát rất chặt dày 5,7m
- Lớp 7: cát hạt trung chặt dày 1,8m
- Lớp 8: Cuội sỏi rất chặt
Mực nước ngầm nằm ở cốt -8,8 m kể từ mặt đất tự nhiên.
c. Kết cấu móng cơng trình
- Tổng số lượng móng cọc khoan nhồi là 74 cọc có đường kính 1m chiều dài
cọc( tính từ đáy đài) là 48,1m, đài móng có chiều cao 1,8m.
- Sức chịu tải của cọc theo vật liệu là Pvl=525 T
89


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

- Sức chịu tải của cọc theo đất nền là P= 451 T
d. Tính khối lượng cọc khoan nhồi:
* Khối lượng bê tông cho một
cọc là:
πd2
3,14 x12
V =l
= 48,9 x
= 38,5m3
- Cọc D1000:
4
4

* Khối lượng cốt thép:
Cốt thép cho cọc D1000 là 18Ø20 có As=56,56 cm2, gồm 4 lồng thép dài 11,7m
và 1 lồng thép dài 5,3m.
- Trọng lượng 1 lồng thép:
Q= 7,85x56,56x10-4x10,8= 0,48 T
* Khối lượng dung dịch Bentonite:
Lượng dung dịch
Bentonite cho2 2 cọc D1000 là:
πd2
3,14 x1
3
V = 2 xlx

4

= 2 x54 x

4

= 84, 78m

- Những yêu cầu kĩ thuật đối với dung dịch betonite:
Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch bentonite
Tên chỉ tiêu
Chỉ tiêu tính năng
Phương pháp kiểm tra
1.Khối
lượng
1.05-1.15g/cm3
Tỷ trọng kế hoặc bome kế

riêng
2.Độ nhớt

18-45 giây

Phễu 500/700cc

<6%
>95%

Đong cốc

<30ml/30 phút

Dụng cụ đo lượng mất nước
Dụng cụ đo lượng mất nước

8.Tính ổn định

1-3mm/30 phút
1 phút: 20-30mg/cm2
10 phút: 50-100mg/cm2
<0.03g/cm2

9.Độ pH

7--9

Giấy thử pH

3.Hàm lượng cát
4.Tỷ lệ chất keo
5.Lượng
mất
nước
6.Độ dày áo sét
7.Lực cắt tĩnh

Lực kế cắt tĩnh

Dự kiến có thể tận dụng lại dung dich Bentonite thông qua máy lọc từ 5-6 lần.
I.2. Tính tốn chọn máy và thiết bị phục vụ thi cơng cọc
a. Chọn máy khoan:
Với phương án móng như trên bản vẽ kết cấu phần móng :
Chọn cọc D= 1000mm, cắm vào đất với độ sâu -54m so với cốt tự nhiên
Ta có: khối lượng đất phải khoan là:

90


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

V = lx

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHỐ 2005-2010

π × D2
3,14 x12
= 54 x
= 42,39m3

4
4

Với điều kiện giảm tối đa chi phí thuê và vận hành máy, tận dụng triệt để năng
suất của máy trên công trường và phù hợp với khả năng cung ứng đúng chủng loại
máy móc của nhà thầu và thị trường. Với phương án cọc khoan nhồi đã chọn
(D=1000mm, cắm vào độ sâu -54m so với cốt tự nhiên. Khối lượng đất 42,4 m 3)
Máy khoan được chọn có thơng số kỹ thuật như
sau:
Chọn máy HITACHI: KH-125-3:
Đặc trưng

KH-1253
- Chiều dài giá (m)
19
- Đường kính lỗ khoan (mm)
600- Chiều sâu khoan (m)
2000
-Tốc độ quay của máy
65
(vịng/phút)
24-12
- Mơmen quay (kN.m)
40-51
- Trọng lượng máy (T)
47
-Áp lực lên đất (MPa)
0,068
-Năng suất khoan
10m3/h

-Vận tốc nâng gầu
0,4 m/s
Đặc trưng
-Dung tích thùng
trộn
Ph?u d? cơ
bê tơngsở
-Ơtơ
-Dung tích thùng
nước
-Cơng suất động cơ
-Tốc độ quay thùng
trộn
-độ cao đổ vật liệu
vào
-Thời gian đổ bêtơng
ra
-Trọnglượngxe(có
bêtơng)
-Vận tốc trung bình

SB-92B
6 m3
KAMAZ-5511
0,75 m3
40KW
s b-92b
(9-14,5) phút
3,5m
10 phút

KH-125-3
(HITACHI)

b
.

Chọn ơ tơ vận chuyển Bê tông
- Khối lượng bê tông cho 1
cọc D1000 là 38,5m3 và 1 cọc
D800 là 24,67 m3 . Chọn ơtơ vận
chuyển mã hiệu: SB 92B có các
thơng số kỹ thuật sau:

Vậy để đảm bảo đổ bêtông liên
tục, ta dùng 7 lần xe đi cách nhau
20 phút (kể cả thời gian lấy mẫu thí
nghiệm) với 1cọc D1000 và 5 xe

21,85 tấn
30 Km/h
91


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

với 1cọc D800. Với điều kiện giảm tối đa chi phí thuê và vận hành máy, tận dụng
triệt để năng suất của máy trên công trường và phù hợp với khả năng cung ứng

đúng chủng loại máy móc của nhà thầu và thị trường .
c. Chọn máy xúc đất
Để xúc đất đổ lên thùng xe vận chuyển đất khi khoan lỗ cọc, ta dùng máy xúc
gầu nghịch dẫn động thuỷ lực loại: EO-3322D, có các thơng số kỹ thuật sau:
Thơng
số
Mã hiệu
EO3322D

Q
(m3)
0,63

Rma
x
(m)

hma
x đổ
(m)

7,5

4,9

Trọng
Hmax
tck
lượng
đào(m)

(giây)
máy (T)
4,4

14

17

B
chiều
rộng
(m)

C
(m)

2,7

3,7

d. Chọn máy trộn và máy bơm bentonite
- Lượng dung dịch bentonite cho 2 cọc 1m là 84,78 m3
Trong đó có xét tới thời gian cần ủ dung dịch bentonite là 24h
- Chọn máy trộn Bentonite KMP(A)_PM1800_9 năng suất 20m3/h có cơng suất
11KW
- Chọn máy bơm đảm bảo cung cấp bentonite đủ bù cho lượng đất bị đào
Năng suất đào của máy khoan = 10m 3/h nên lưu lượng dung dịch bentonite cần
cung cấp cho 1 cọc là 10m3/h.
- Chọn 1 máy có năng suất 10m3/h với cơng suất điện 10 KW/máy
- Chọn máy bơm để thu lại dung dịch bentonite

Vđổbt =0,6 m3/phút = 36m3/h
e. Chọn xe ô tô chuyển đất:
Một ngày (1 ca), khối lượng đất cần chuyển đi là 84,78 m3( cho 2 cọc D1000):
Giả thiết quãng đường từ nơi xe nhận đất tại công trường đến bãi đổ đất là 20 km
- Chọn xe IFA có ben tự đổ có
+Vận tốc trung bình
Vtb = 40 km/h .
+Thể tích thùng chứa V = 6 m3
84, 78
= 15 chuyến
Ta có tổng số chuyến xe 1 ca là
6
+ Thời gian vận chuyển một chuyến xe
t = tb + tđi + tđổ + tvề
- tb: Thời gian đổ đất lên xe
tb = 10 phút
- tđi: Thời gian vận chuyển đi tới nơi đổ, quãng đường 20 km, với Vđi = 40
km/h.
92


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

20.60

= 30 phút
tđi =
40

- tđổ: Thời gian đổ và quay tđổ = 5 phút
- tvề : Thời gian về bằng thời gian đi
Vậy t = 10 + 30 + 5 + 30 =75 phút
T x0,85 8 x60 x0,85
= 5, 44 chuyến
+ Một ca, mỗi xe chạy được: ca
=
15
t
75
+ Số xe cần dùng: n = 5, 44 = 2, 75 lấy tròn = 3 xe
Chọn 3 xe IFA có V = 6 m3.
f. Chọn cần cẩu
Để cẩu : thùng chứa đất lên ôtô, lồng thép và ống dẫn bêtông. Theo “Định mức
dự tốn xây dựng cơ bản”, để thi cơng 1 tấn thép cọc nhồi mất 0,12 ca máy của
cần cẩu loại 25 tấn .
- Trọng lượng lồng thép trong 1 lần nâng với cọc D1000( 18φ20 có As = 56,56
cm2) là Q= 0,48T :
- Trọng lượng thép cần nâng cho 1 cọc khoan nhồi là: 0,48x5=2,4 T
Số ca máy là:2,4x0,12x2=0,576 ca/2 cọc
Chọn cần cẩu MKG-10
I.3. Kỹ thuật thi công cọc
a. Công tác chuẩn bị
Tiến hành dọn dẹp mặt bằng của công trình và san bằng phẳng. Nếu trên mặt
bằng có các vũng nước hay bùn thì tiến hành san lấp và rải đường hay các vật liệu
rải đường (sỏi, ván thép gỗ) để làm đường tạm cho các máy thi công tiến hành tiếp
cận với cơng trường. Sau đó phải tiến hành xây dựng hàng rào (có thể là gỗ, thép
hoặc BT) để bảo vệ các phương tiện thi công trên công trường.
b. Tiến hành
Công việc trước tiên của thi công cọc khoan nhồi là đo đạc và giác móng. Mục

đích cơng tác đo đạc đưa vào thực địa vị trí tâm móng và các đường trục của nhà,
xác định chu vi móng, kích thước và đường ranh giới của móng, cao trình mặt
móng. Các bước tiến hành như sau:
Sử dụng máy xúc dọn dẹp mặt bằng xung quanh vị trí cọc khoan.
* Định vị hố khoan, tim cọc
- Trước tiên phải xác định được tên và vị trí cọc cần khoan trên bản vẽ thiết kế,
từ đó tính tốn xác định được toạ độ của tim cọc theo mạng lưới tạo độ trên vẽ dựa
trên các số liệu đã cho.

93


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

- Từ hệ thống mốc dẫn trắc đạc, xác định
vị trí tim cọc bằng hai máy kinh vĩ đặt ở 2
trục x,y sao cho hướng ngắm của chúng
Tim cäc
vng góc với nhau về tâm cọc. Sau đó
M¸y kinh vÜ2
trên cơ sở tim cọc đã định vị được, dùng
thước thép với sự trợ giúp của máy kinh vĩ
xác định 4 điểm mốc kim tra (4 cc tiờu
Cọc gỗ dẫn mốc
bng g). Cỏc cọc tiêu này cách mép cọc
sẽ khoan 1,5m, các mốc trên được đóng
sâu vào đất khoảng 80cm. Đề phịng khi
M¸y kinh vÜ1

khung cữ bị gãy thì vẫn có thể phục hồi
nhanh chóng nhờ vào các cọc trên.
Cọc tiêu này sẽ là cơ sở để xác định chính xác vị trí của cọc trong quá trình
khoan.
* Hạ ống vách
- Lắp tấm tôn dày 3 cm để kê máy khoan đảm bảo máy khoan ổn định trong suốt
q trình thi cơng.
- Đưa máy khoan vào vị trí thi cơng, điều chỉnh máy thăng bằng, thẳng đứng
Trong q trình thi cơng có 2 máy kinh vĩ để kiểm tra độ thẳng đứng của cần
khoan .
- Ống vách làm bằng thép, dày 6-16 mm có đường kính trong lớn hơn đường
kính cọc 100mm, dài 6-10 m, được đặt ở phần trên miệng hố khoan nhô lên khỏi
mặt đất một khoảng 0,5 m.
- Phương pháp hạ ống: sử dụng máy khoan với gàu có lắp thêm đai sắt để mở
rộng hố đào, khoan đến độ sâu hạ ống vách. Sử dụng cần cẩu đưa ống vách vào vị
trí, hạ ống xuống bằng lực nén tạo bởi cần khoan. Sau đó chèn chặt ống vách bằng
đất sét và nêm để ống vách không dịch chuyển trong quá trình khoan.
- Trong quá trình hạ cũng như khi hạ xong phải kiểm tra xác định độ chính xác
và độ thẳng đứng của ống vách, có thể dùng dọi để kiểm tra độ thẳng đứng của
ống vách và hố khoan trong q trình khoan cọc.
* Cơng tác khoan
- Kiểm tra lượng dung dịch bentonite, đường cấp và đường thu hồi bentonite,
máy lọc , các máy dự phòng và đặt thêm ống bao để tăng cao trình và áp lực của
dung dịch bentonite nếu cần thiết trước khi tiến hành khoan.

94


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

- Công tác khoan được bắt đầu khi đã thực hiện xong các công việc chuẩn bị và
tiến hành khoan tạo lỗ bằng phương pháp khoan gầu với tốc độ khoan 30 vòng /phút. Tốc
độ hạ gầu 1,5 m/giây. Tốc độ nâng gầu lên 0,5 m/ giây, đảm bảo không gây ra hiệu ứng
Piston làm sập thành hố khoan .
- Dùng thùng khoan để lấy đất trong hố khoan đối với khu vực địa chất khơng
phức tạp. Nếu tại vị trí khoan gặp dị tật hoặc khi xuống nền đất cứng thì sử dụng
đầu khoan xung kích có hàn lưỡi dao ngang để phá đất đá cứng.
- Khi khoan quá chiều sâu ống vách (5-6m), thành hố khoan sẽ do dung dịch
bentonite giữ. Do vậy phải cung cấp đủ dung dịch bentonite tạo thành áp lực giữ
thành hố khoan không bị sập, cao trình dung dịch bentonite thường cách mặt trên
của ống vách 1m và phải cao hơn cao trình mực nước ngầm từ 1.5 ÷ 2 m.
- Cơng tác khoan được tiến hành liên tục và không được phép nghỉ nếu khơng
có sự cố gì về máy móc và thiết bị khoan. Trong quá trình khoan cần theo dõi, điều
chỉnh cần khoan ln ở vị trí thẳng đứng, độ nghiêng của hố khoan không được
vượt quá 1% chiều dài cọc.
- Khơng khoan cọc khác trong vịng 24 giờ kể từ khi kết thúc đổ bêtông cọc
trong phạm vi 5 lần đường kính cọc.
* Xác định độ sâu hố khoan và nạo vét đáy hố
- Sau khi đạt độ sâu yêu cầu (căn cứ vào thành phần đất đá khoan lên và chiều
dài cần khoan) thì dừng khoan và tiến hành đo độ sâu hố khoan.
- Đo chiều sâu hố khoan chính xác bằng quả dọi thép đường kính 5 cm buộc
vào đầu thước dây thả xuống đáy hố khoan nếu lớp cặn lắng ở đáy hố quá 30cm
thì phải tiến hành nạo vét đáy hố khoan.
- Dùng bucket vét đáy hố khoan lần 1: Thao tác như thao tác khoan và dừng ở
cao trình mũi cọc một thời gian tối thiểu là 10 phút và betonite cấp luân hồi liên
tục. Đợi 30 giây cho bùn khoan lắng xuống đáy rồi đưa gầu khoan lên.
-Vét đáy hố khoan lần 2: Bằng bucket như lần 1, kiểm tra hàm lượng cát ≤ 2%
và lớp cặn lắng ở đáy hố khoan không quá 10 cm thì tiến hành thả lồng cốt thép.

* Hạ lồng cốt thép
_ Chế tạo khung cốt thép
+ Công tác gia công uốn và cắt cốt thép được thực hiện trong xưởng cốt thép
đảm bảo đúng theo thiết kế.
+ Tiến hành buộc khung cốt thép ngay tại các vị trí gần với hiện trường thi cơng,
sau đó khung thép được sắp xếp, bảo quản tại hiện trường thi công.

95


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

+ Buộc khung thép được thực hiện bởi một tổ cốt thép chun ngành, cơng nhân
có tay nghề cao.
+ Để đảm bảo độ chính xác và chắc chắn của lồng thép, đảm bảo có đủ cường độ
để chịu lực trong quá trình vận chuyển, bốc xếp, cẩu lắp và nâng cao năng suất,
lồng thép được lắp trên giá buộc cốt thép thích hợp.
+ Cốt thép cọc nhồi được gia cơng sẵn thành từng lồng với độ dài đã có ở phần
kết cấu: 35m , sau đó vừa thả vào lỗ khoan vừa nối độ dài.
Số lồng thép:
1 lồng dài 5,9m (lồng trên cùng)
4 lồng dài 10,8m
1 lồng dài 8,9m
Giá đỡ cốt thép:

_ Trình tự lắp dựng:
+ Chế tạo các vịng cốt thép gia cường bằng thép Ø20 khoảng cách 2m nằm về
phía trong so với cốt dọc của cọc.

+ Đặt các vịng cốt thép gia cường nằm vng góc với mặt đất, tiến hành buộc
các cốt thép dọc xung quanh cốt gia cường.
+ Sau khi buộc được 1 phần cốt dọc rồi thì đặt cả phần lồng thép đã buộc lên
giá, tiến hành buộc nốt số cốt dọc còn lại.
+ Lồng các vòng thép đai vào, buộc chặt vào thép dọc. Trên các thép đai có lắp
các bánh xe bằng bê tông (D=180mm dày 30mm) để đảm bảo chiều dày lớp bê
tông bảo vệ cốt thép. Lớp bê tông bảo vệ cốt thép cọc
dầy 50mm.
_ Hạ, nối lồng cốt thép
+ Ngay sau khi kết thúc giai đoạn thổi rửa hố
khoan, ta lắp sàn công tác chuyên dùng trên miệng
ống vách để thực hiện hạ lồng thép và ống đổ bê
tông.
+ Việc lắp dựng hạ lồng thép xuống lỗ khoan nhờ
sự cẩu chuyển của cần cẩu tự hành. Khi cẩu chuyển

96


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

phải chú ý vấn đề an tồn, vì lồng thép dài, mọi người và xe máy xung quanh phải
tránh xa đề phòng sự cố.
+ Đoạn lồng thép dưới cùng được căn chỉnh, hạ xuống hố khoan 1 cách nhẹ
nhàng, chính xác, tránh gây va chạm làm hỏng hố khoan. Khi hạ xuống gần hết,
đoạn lồng thép được đỡ bằng 2 thanh thép Ø28 xuyên qua cốt gia cường gác lên
ống vách, lồng thép đặt cao hơn miệng ống vách khoảng 60-70cm.
+ Đoạn lồng thép phía trên được cẩu lên vị trí, tiến hành nối với đoạn đã hạ

trong lòng ống bằng mối nối buộc (dùng quả dọi để đối chiếu sự thẳng đứng của
cốt chủ). Mối nối buộc phải đảm bảo đủ chịu trọng lượng của lồng thép, có chiều
dài 800 mm. Sau khi nối xong, gỡ 2 thanh thép Ø28 ra và tiếp tục dùng cẩu hạ
xuống, đến khi lồng thép xuống gần hết thì lại tiến hành nối cốt thép như trên đến
vị trí thiết kế một cách nhẹ nhàng như trên.
+ Khi thả khung cốt thép xuống, phải chú ý tránh cho khung thép va chạm vào
thành hố khoan gây sụp lở thành hố; thả chậm, chắc chắn, chú ý dây cẩu ở đúng
trục tim của khung, tránh làm khung bị lắc lư bốn phía.
+ Sau khi hạ khung cốt thép đến độ sâu thiết kế, để tránh hiện tượng đẩy nổi
lồng thép trong q trình đổ bêtơng, hàn thép góc vào lồng thép dưới cùng để giữ
lồng thép.
+ Kiểm tra độ cao đầu của cốt thép, chọn một thanh chủ trong khung cốt thép
đo độ cao chính xác, đánh dấu rõ ràng; đầu của khung thép cách mặt đất 3,2 m,
nên dùng một sợi dây thép kéo từ thanh thép đó lên để đo độ chênh cao.
* Công tác thổi rửa đáy hố khoan
+ Để đảm bảo chất lượng của cọc và sự tiếp xúc trực tiếp giữa cọc và nền đất,
cần tiến hành thổi rửa hố khoan trước khi khoan bê tông.
+ Dùng phương pháp thổi khí để thổi rửa long hố khoan:
Chuẩn bị: Tập kết ống thổi rửa tại vị trí thuận tiện cho thi công kiểm tra các
ren nối buộc.
Lắp giá đỡ: Giá đỡ vừa dùng làm hệ đỡ của ống thổi rửa vừa dùng để đổ bê tơng
sau này. Giá đỡ có cấu tạo đặc biệt bằng hai nửa vịng trịn có bản lề ở hai góc. Với
chế tạo như vậy có thể dễ dàng tháo lắp ống thổi rửa.
Dùng cẩu thả ống thổi rửa xuống hố khoan. Ống thổi rửa có đường kính 25cm,
chiều dài mỗi đoạn là 3m. Các ống được nối với nhau bằng ren. Một số ống có
chiều dài thay đổi 0.5m, 1m, 2m, 6m lắp phù hợp với chiều sâu hố khoan. Đoạn
dưới ống có chế tạo vát hai bên để làm cửa trao đổi giữa bên trong và bên ngồi.
Phía trên cùng của ống thổi rửa có hai cửa, một cửa nối với ống dẫn Ø150 để thu

97

ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

hồi dung dich bentonite và cát về máy lọc, một cửa dẫn khí có Ø45, chiều dài bằng
80% chiều dài cọc.
Tiến hành:
Bơm khí với áp suất 6at (lớn hơn 1,5 lần áp lực cột dung dịch tại mũi cọc) và
duy trì trong suốt thời gian rửa đáy hố. Khí nén sẽ đẩy vật lắng đọng và dung dịch
bentonite bẩn về máy lọc. Lượng dung dịch sét bentonite trong hố khoan giảm
xuống. Quá trình thổi rửa phải bổ xung dung dịch Bentonite liên tục. Chiều cao
của nước bùn trong hố khoan phải cao hơn mực nước ngầm tại vị trí hố khoan là
1,5m để thành hố khoan mới tạo được màng ngăn nước, khơng cho nước từ ngồi
hố khoan chảy vào trong hố khoan.
Sau khoảng 20 đến 30 phút, kiểm tra lại độ sâu nếu chiều dày lớp bùn lắng đáy
hố khoan khơng vượt q 10cm thì tiến hành đổ bê tơng.
* Công tác đổ bê tông
Chuẩn bị:
- Thu hồi ống thổi khí
- Tháo ống thu hồi dung dịch bentonite, thay vào đó là phễu đổ hoặc vịi bơm bê
tơng
- Đổi ống cấp thành ống thu dung dịch bentonite trào ra do khối bê tông đổ vào
chiếm chỗ.
Thiết bị và vật liệu sử dụng:
- Hệ ống đổ bê tông:
- Hệ ống bằng kim loại, tạo bởi nhiều phần tử. Được lắp phía trên một phễu hoặc
máng nghiêng. Các mối nối của ống khít chặt nhau. Đường kính trong phải lớn
hơn 4 lần đường kính cấp phối bê tơng đang sử dụng. Đường kính ngồi phải nhỏ

hơn 1/2 lần đường kính danh định của cọc.
- Chiều dài của ống có chiều dài bằng toàn bộ chiều dài của cọc.
- Trước khi đổ bê tông , rút ống lên cách đáy cọc 25cm.
Đổ bê tơng:
- Lỗ khoan sau khi được vét ít hơn 3 giờ thì tiến hành đổ bê tơng. Nếu q trình
này quá dài thì phải lấy mẫu dung dịch tại đáy hố khoan. Khi đặc tính của dung
dịch khơng tốt thì phải thực hiện lưu chuyển dung dịch cho tới khi đạt yêu cầu.
- Với mẻ bê tông đầu tiên phải sử dụng hạt xốp, đảm bảo cho bê tông không bị
tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc dung dịch khoan, loại trừ khoảng chân không khi
đổ bê tông.

98


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

- Khi dung dịch Bentonite được đẩy trào ra thì cần dùng bơm cát để thu hồi kịp
thời về máy lọc, tránh không để bê tông rơi vào Bentonite gây tác hại keo hoá làm
tăng độ nhớt của Bentonite.
- Để tránh hiện tượng tắc ống cần rút lên hạ xuống nhiều lần, nhưng ống vẫn
phải ngập trong bê tông như yêu cầu trên.
- Ống đổ tháo đến đâu phải rửa sạch ngay. Vị trí rửa ống phải nằm xa cọc tránh
nước chảy vào hố khoan.
- Khi đổ bê tông ta phải đổ vượt cao trình tính tốn 1m .
- Để đo bề mặt bê tông người ta dùng quả rọi nặng có dây đo.
* u cầu:
- Bê tơng cung cấp tới cơng trường vần có độ sụt đúng qui định 18 ± 2cm, do đó
cần có người kiểm tra liên tục các mẻ bê tông. Đây là yếu tố quan trọng quyết định

đến chất lượng bê tông.
- Thời gian đổ bê tông không vượt quá 5 giờ.
- Miệng dưới của ống đổ bê tơng cách đáy hố khoan 25cm. Ơng đổ bê tơng có
đường kính khơng nhỏ hơn 15cm và loại ống sử dụng trong cơng trình này có
đường kính là 25cm. Các ống đổ bê tông và mối nối phải đảm bảo kín , cách nước.
Các đốt ống đổ bê tông được đánh số để kiểm tra chiều dài khi nối ống và tháo
ống.
- Trong q trình đổ bê tơng, ống đổ có thể nâng lên hạ xuống trong quá trình
cấp bê tơng và tháo bớt ống, song ln phải nằm trong bê tông với chiều dài không
nhỏ hơn 1,5m. Nếu ngập sâu thì sẽ gây cản trở việc đổ và điền đầy bê tơng vào hố
cọc, nếu ngập ít quá sẽ ảnh hưởng rất xấu tới chất lượng bê tơng cọc. Việc đổ bê
tơng phải tạo được một dịng chảy tự do và đẩy dần dung dịch Bentonite ra khỏi
hố khoan.
- Bê tông phải được đổ liên tục và sao cho không bị phân tầng.
- Bê tông trong ống đổ phải đảm bảo đủ độ cao và luôn lớn hơn áp lực của cột
nước hoặc cột dung dịch xung quanh.
- Ngay sau khi tháo, các ống đổ phải được vệ sinh ngay để tránh hiện tượng tắc
ống.
- Sau khi đổ bê tông xong người ta tiến hành thu hồi ống Casing. ống Casing cần
được rút lên trong thời gian bê tơng cịn có độ dẻo và chưa ninh kết để đảm bảo bê
tông không bị kéo lên theo ống chống. Trong quá trình rút ống phải đảm bảo ống
chống được giữ thẳng đứng và đồng trục với cọc.
Rút ống vách :

99


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

- Tháo dỡ toàn bộ giá đỡ của ống phần trên.
- Cắt 3 thanh thép treo lồng thép.
- Dùng cần cẩu rút ống vách từ từ, thẳng đứng lên.
- Ống chống còn để lại phần cuối cắm vào đất khoảng 2m để chống hư hỏng đầu
cọc.
Sau 3 ÷ 5 giờ mới rút hết ống vách. Sau
đó lấp cát để bảo vệ đầu cọc.
Xử lý bentonite thu hồi:
Bentonite sau khi thu hồi lẫn rất nhiều tạp chất, tỉ trọng và độ nhớt lớn. Do đó
Bentonite lấy từ dưới hố khoan lên để đảm bảo chất lượng để dùng lại thì phải qua
tái xử lý. Nhờ một sàng lọc dùng sức rung ly tâm, hàm lượng đất vụn trong dung
dịch bentonite sẽ được giảm tới mức cho phép.
* Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi :
Đây là công tác rất quan trọng, nhằm phát hiện các thiếu xót của từng phần trước
khi tiến hành thi cơng phần tiếp theo. Do đó, có tác dụng ngăn chặn sai sót ở từng
khâu trước khi có thể xảy ra sự cố nghiêm trọng.
Công tác kiểm tra có trong cả 2 giai đoạn:
+ Giai đoạn đang thi công .
+ Giai đoạn đã thi công xong.
* Kiểm tra trong giai đoạn thi công :
Công tác kiểm tra này được thực hiện đồng thời khi mỗi một giai đoạn thi cơng
được tiến hành , và đã được nói trên sơ đồ quy trình thi cơng ở phần trên.
Sau đây có thể kể chi tiết ở một như sau:
- Định vị hố khoan:
Kiểm tra vị trí cọc căn cứ vào trục tạo độ gốc hay hệ trục cơng trình.
Kiểm tra cao trình mặt hố khoan.
Kiểm tra đường kính, độ thẳng đứng, chiều sâu hố khoan.
- Địa chất cơng trình:
Kiểm tra, mô tả loại đất gặp phải trong mỗi 2m khoan và tại đáy hố khoan,

cần có sự so sánh với số liệu khảo sát được cung cấp.
- Dung dịch khoan Bentonite:
Kiểm tra các chỉ tiêu của Bentonite như đã trình bày ở phần "Công tác
khoan tạo lỗ"..
- Cốt thép:
Kiểm tra chủng loại cốt thép.

100


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

Kiểm tra kích thước lồng thép, số lượng thép, chiều dài nối chồng, số lượng
các mối nối.
Kiểm tra vệ sinh thép : gỉ, đất cát bám...
Kiểm tra các chi tiết đặt sẵn: con kê, móc cẩu..
- Đáy hố khoan :
Đây là cơng việc quan trọng vì nó có thể là ngun nhân dẫn đến độ lún
nghiêm trọng cho cơng trình .
Kiểm tra lớp mùn dưới đáy lỗ khoan trước và sau khi đặt lồng thép.
Đo chiều sâu hố khoan sau khi vét đáy.
- Bê tông:
Kiểm tra độ sụt .
Kiểm tra cốt liệu lớn.
* Kiểm tra chất lượng cọc sau khi đã thi công xong :
Công tác này nhằm đánh giá cọc, phát hiện và sửa chữa các khuyết tật đã xảy ra.
Có 2 phương pháp kiểm tra:
+ Phương pháp tĩnh.

+ Phương pháp động.
Phương pháp tĩnh.
Gia tải trọng tĩnh:
Chế hệ thống đối trọng có tổng tải trọng bằng 1,5 lần tải trọng thiết kế cho cọc,
tiến hành gia tải, quan sát sự làm việc của cọc và ghi chép các số liệu về ứng suất,
độ lún của cọc. Phương pháp này tuy cho kết quả chính xác nhưng thi nghiệm tiến
hành mất nhiều thời gian, cần nhiều thiết bị cồng kềnh. Khó có thể thực thi trong
điều kiện tại cơng trường đang thi cơng. Hay các cơng trình địi hỏi tiến độ.
Phương pháp khoan lấy mẫu.
Dùng máy khoan, lấy mẫu bê tông cọc trực tiếp tại hiện trường. Sau đó đưa về
phịng thí nghiệm tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu cơ lý của bê tông. Phương pháp
này tuy đơn giản nhưng cho kết quả kém chính xác nên cũng ít được sử dụng.
Phương pháp siêu âm
Đây là một trong các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất. Phương pháp này
đánh giá chất lượng bê tông và khuyết tật của cọc thơng qua quan hệ tốc độ truyền
sóng và cường độ bê tông. Nguyên tắc là đo tốc độ và cường độ truyền sóng siêu
âm qua mơi trường bê tơng để tìm khuyết tật của cọc theo chiều sâu.
Sóng siêu âm phát ra từ đầu phát, căn cứ vào sự tiếp nhận của đầu thu, đo đựoc
thời gian truyền sóng với điều kiện đầu thu và phát phải đặt trên cùng cao độ. Từ

101


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHỐ 2005-2010

đó dựng đường cong truyền sóng . Khi sóng truyền qua các khuyết tật thì tốc độ
truyền sóng giảm (thời gian truyền sóng tăng).
Phương pháp này có giá thành hợp lí, kỹ thuật đơn giản, kết quả có tin cậy khá

cao, nên phương pháp này cũng hay được sử dụng.
Phương pháp động:
Phương pháp động hay dùng là : Phương pháp rung.
Nội dung của phương pháp:
Cọc thí nghiệp được rung cưỡng bức với biên độ không đổi trong khi tần số thay
đổi.Khi đó vận tốc dịch chuyển của cọc được đo bằng các đầu đo chuyên dụng.
Khuyết tật của cọc như sự biến đổi về chất lượng bê tông, sự giảm yếu thiết diện
được đánh giá thông qua tần số cộng hưởng.
Nhận xét: các phương pháp động khá phức tạp, đòi hỏi cần chun gia có trình
độ chun mơn cao. Trong điều kiện thực tế thi công ở Việt Nam hiện nay, ta chọn
phương pháp siêu âm để kiểm tra, số lượng cọc kiểm tra 10-25% tổng số cọc. Với
những cọc này sẽ bố trí thêm 3 ống thép đặt suốt chiều sâu cọc.
I.4. Tổ chức thi công phần cọc
a. Thời gian thi công 1 cọc:
* Công tác chuẩn bị: việc chuẩn bị dung dịch bentonite, lắp mũi khoan, di
chuyển máy khoan vào vị trí, định vị tim cọc, điều chỉnh và kiểm tra các thiết bị
khoan được tiến hành song song trong thời gian: t1 = 30ph = 0,5h.
* Thời gian hạ ống vách
- Trước khi hạ ống vách, tiến hành khoan mồi 3m
Thời gian khoan mồi là: t2 = 30ph = 0,5h.
- Thời gian hạ ống vách + điều chỉnh: t3 = 30ph = 0,5h.
* Khoan tới độ sâu thiết kế
- Sau khi hạ ống vách, ta tiếp tục khoan sâu xuống tới cốt thiết kế - 54m.
- Thời gian khoan sau khi đặt ống vách là: t4 = 5h.
* Xác định độ sâu hố khoan và vét đáy, làm sạch hố khoan lần 1: t 5 = 30ph =
0,5h.
* Hạ lồng cốt thép: do cần thời gian điều chỉnh, nối các lồng thép với nhau nên
ta lấy thời gian hạ lồng cốt thép là t6 = 90ph = 1,5h.
* Thời gian lắp ống đổ bêtông: t7 = 60ph = 1h.
* Thời gian thổi rửa hố khoan lần 2: t8 = 30ph = 0,5h.

* Thời gian đổ bêtông: t9 = 120ph = 2h (do kể đến thời gian tháo ống đổ, kiểm
tra,...)

102


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

* Thời gian chờ để rút ống vách: t10 = 15ph = 0,25h.
* Thời gian rút ống vách: t11 = 15ph = 0,25h.
Vậy thời gian để thi công một cọc khoan nhồi là:
T = t1 + t2 +…+ t11 = 0,5 + 0,5 + 0,5 + 5 + 0,5 + 1,5 + 1 + 0,5 + 2 + 0,25 + 0,25 =
12,5(h)
Do trong q trình thi cơng có nhiều cơng việc xen kẽ, thời gian chờ đợi vận
chuyển, nên trong một ngày với 1 máy khoan và 1 máy cẩu làm việc 2 ca chỉ tiến
hành thi công xong một cọc.
Với số lượng cọc khoan nhồi 132 cọc, sử dụng 2 máy khoan cọc KH-125-3 và 2
máy cẩu MKG-10, bố trí làm việc hai ca  mỗi ngày thi công xong 2 cọc khoan
nhồi.
Vậy, tổng thời gian thi công cọc khoan nhồi là TKN = 132:2 = 66(ngày).
b. Tổ chức thi công cọc
_ Tổ chức thi công 2 cọc khoan nhồi trong cùng một ngày để rút ngắn thời gian
thi công. Như vậy cần tổ chức 2 dây chuyền thi công cọc trên mặt bằng sao cho
hợp lý, tránh hiện tượng thi công chồng chéo, tránh hiện tượng tranh chấp mặt
bằng… gây ảnh hưởng tới chất lượng thi công cọc.
Mỗi dây chuyền thi cơng cọc ngồi 1 máy khoan tạo lỗ và 1 máy cẩu lồng cốt
thép cịn có các máy móc, thiết bị khác như: ơtơ phục vụ đổ bêtơng, hệ thống
đường ống cung cấp dung dịch khoan, các tấm thép bản làm cầu đỡ cho xe và cần

trục… Vì thế phải thiết kế sơ đồ di chuyển máy và thứ tự thi công các cọc hợp lý,
không để xảy ra hiện tượng ách tắc trên công trường.
- Theo điều 6.1 tiêu chuẩn TCXDVN 326:2004 - Cọc khoan nhồi tiêu chuẩn
thi cơng và nghiệm thu
“Khoan trong đất bão hồ nước khi khoảng cách các mép lỗ khoan nhỏ hơn 1,5
m nên tiến hành khoan cách lỗ. Khoan các lỗ nằm giữa 2 cọc đã đổ bê tông nên
tiến hành sau ít nhất 24 giờ từ khi kết thúc đổ bê tông”
Trong 1 ngày, tổ chức làm việc 2 ca (16h), đảm bảo hồn thành thi cơng 2 cọc
khoan nhồi.
Tổng thời gian thi công cọc khoan nhồi là T = TKN = 66ngày.
_ Tính tốn số nhân cơng phục vụ thi công cọc khoan nhồi trong 1 ca làm việc:
Ghi chú: Công tác gia công cốt thép, chế tạo lồng cốt thép cọc được tính riêng.
Khi thi cơng, các lồng cốt thép đã được chế tạo sẵn để phục vụ thi công cọc.

103


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

Như vậy, trong 1 ca làm việc, để thi công 1 cọc khoan nhồi cần 30 nhân cơng.
I. 5. An tồn lao động vệ sinh môi trường
- Trên công trường thường xuyên thực hiện vệ sinh công nghiệp. Đường đi lối lại
thơng thống, nơi tập kết và bảo quản ngăn nắp gọn gàng. Đường đi vào vị trí làm
việc thường xuyên được quét dọn sạch sẽ đặc biệt là vấn đề vệ sinh mơi trường vì
trong q trình xây dựng cơng trình các khu nhà bên cạnh vẫn làm việc bình
thường.
- Cổng ra vào của xe chở vật tư, vật liệu phải bố trí cầu rửa xe, hệ thống bể lắng
lọc đất, bùn trước khi thải nước ra hê thống cống thành phố.

II. Lập biện pháp thi công đào đất
II.1. Thiết kế hố đào
* Giải pháp đào đất hố móng:
- Cơng trình được xây dựng trên mặt bằng tương đối rộng rãi. Tuy nhiên, hai bên
cơng trình tồn tại những cơng trình sẵn có. Do đó, khi thi cơng đào đất cần có biện
pháp thi cơng thích hợp, tránh gây những tác động xấu tới các cơng trình lân cận.
Với mặt bằng tương đối rộng, có thể thi cơng đào đất với mái dốc tự nhiên để
chống sập thành, tuy nhiên, việc thi công đào đất như vậy chắc chắn sẽ gây ra
những tác động khơng nhỏ tới nền móng các cơng trình lân cận do cự ly hố đào
phải mở rộng về hai phía tới sát các cơng trình này. Dựa trên đặc điểm cơng trình
và điều kiện địa chất thủy văn của khu vực xây dựng phương án đào đất hợp lý
nhất được lựa chọn là:
- Thi công hạ ván cừ thép chống ngập nước hố đào.
- Thi công đào đất. Chú ý khi thi cơng phải có các biện pháp văng chống ván cừ
hợp lý tránh gây sụp lở thành hố.
- Sau đó đất được đào tồn bộ thành ao đến cốt -4.1m ( so với mặt đất tự nhiên)
- Căn cứ vào bản vẽ kết cấu móng để tính tốn các kích thước ngang, sâu hố
móng theo nguyên tắc xác định các hố đào có mái dốc tạm thời:
+ Theo các phía, hố móng mở rộng hơn so với đài móng là 0,5m
+ Đất được đào với độ dốc 1:0,5. Chiều sâu hố móng là H=1,9m
H
≤ γ = 1: 0,5 → B ≥ Hx0,5 = 1,9 x0,5 = 0,95m
B

Mặt cắt ngang, dọc qua hố móng như hình vẽ:

104


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

7500

7500

7500

7500

7500

7500

1000

1000

1000

1000

1000

1000

3750

900

3750

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

2800

2800

1900

2800

2800

1900

7500

500

2300
2800

2300
2800

500

1900
1900

2800

2800

1900

7500

2300
2800

500

2300
2800

500

1900
1900

2800

2800

1900

7500

500

2300
2800

2300
2800

500

1900
1900

2800

2800

1900

7500

500

2300
2800

2300
2800

500

1900
1900

2800

2800

1900

7500

500

2300
2800

2300
2800

500

1900
1900

2800

2800

7500

500

2300
2800

2300
2800

500

1900
1900

500

2300
2800

2300
2800

500

MẶT CẮT HỐ ĐẦO TRỤC A,C

500

2650
3150

2650
3150

500

1550
1550

500

2300
2800

7500
7500

2300
2800

650

500

1550
1550

500

2650
3150

2650
3150

500

1550 500
1550

2300
2800

7500
7500

2300
2800

1550 500
1550

2650
3150

2650
3150

650

650

900

650

500

3150

3150

1550

2800

7500

2800

1550

3150

3150

1550

2800

7500

2800

1550

3150

MẶT CẮT HỐ ĐẦO TRỤC B

Dựa vào hình dạng và kích thước hố móng, lựa chọn phương án đào thành ao
đến đáy giằng, đào1 đợt: có độ sâu 5,3m. Dùng máy đào gầu nghịch đào thành ao
từ cốt đất tự nhiên đến cốt đáy giằng theo sơ đồ đào dọc đổ bên. Để chống sạt lở
thành hố đào đã có hệ thống tường cừ Larsen thi công từ trước. Sau khi đào đất
bằng máy ta tiến hành đào đất và sửa hố móng thủ cơng vì có những phần việc
máy khơng thể hồn thành được.
Đất đài được đưa lên ô tô vận chuyển đi, một phần được giữ lại để lấp hố
móng sau này. Cần phải đảm bảo khoảng cách an toàn cho phép ô tô đến mép hố
đào và khoảng cách an toàn giữa máy đào và ô tô, cần của máy đào không được đi
qua cabin ô tô. Khi đổ đất từ máy đào lên ô tô cần đảm bảo chiều cao đổ an toàn,
tránh xảy ra tai nạn hư hỏng cho xe.
II.2. Tính tốn khối lượng và chọn máy thiết bị thi công:
2.1 Chọn loại ván cừ và thiết bị thi công

105

3150

500

ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

a. Giới thiệu về tường cừ bằng thép
Tường cừ bằng những tấm thép được chế tạo sẵn từ nhà máy. Có nhiều loại tiết
diện ngang của tấm cừ như cừ phẳng, cừ khum, cừ hình chữ Z gọi là cừ Zombas,
cừ hình chữ U gọi là cừ Larsen. Những tấm cừ chế tạo từ nhà máy có chiều dài 6 
12 mét, chiều dày tấm cừ từ 616mm. Chiều rộng của tiết diện ngang của một tấm
thường từ 580mm đến 670mm. Chiều sâu của tiết diện thì mỏng nhất là cừ phẳng,
chỉ 50mm và sâu nhất là cừ Larsen khi ghép đôi đến 450 mm.
Đặc điểm của cừ là hai mép tấm cừ có mộng để khi lùa những tấm cừ lại với
nhau lúc đóng xuống đất, mảng cừ có độ khít đến mức nước khơng thấm qua,
khơng di chuyển được từ phía mặt cừ này sang phía mặt cừ bên kia.
Cừ thường đóng xuống đất trước lúc đào để khi đào có thể chống được đất xơ và
nước chảy vào hố đào theo phương ngang.
Tường cừ được kiểm tra sự chịu áp lực ngang như dạng tường chắn đất theo sơ
đồ tường mỏng (mềm) đứng tự do. Cần kiểm tra biến dạng của tường, khơng cho
phép tường có di chuyển gây xập lở hoặc đè lấp cơng trình đào trong lòng hố.
Dưới tác động của các lực ngang, tường mềm đứng tự do, làm việc như một
cơng sơn có ngàm đàn hồi trong đất. Do lực ngang là áp lực đất của một bên mặt
cừ đẩy vào cừ sau khi đào hẫng bên trong, tấm cừ sẽ quay quanh một điểm nào đó.
Từ điểm xoay này mà xác định độ sâu cắm cừ sao cho tạo được áp lực cân bằng
chủ động và bị động. Thông thường phải thêm hệ thống văng giữ và neo để hỗ trợ
chống lại các tác động của áp lực lên tường. Nếu một đợt cừ không đủ chống được
áp lực, cần tạo nhiều lớp cừ theo kiểu dật cấp, lớp ngoài bao bọc hố rộng, các lớp
trong diện tích bao bọc sẽ hẹp dần. Chiều rộng mặt bậc cũng được tính tốn sao
cho cung trượt khơng phá huỷ tồn bộ hệ thống.
Cọc cừ thường được sử dụng nhiều lần. Ngay tại nước ta cũng có những cơng ty
chun cung cấp hoặc cho th cọc cừ đã qua sử dụng nhằm hạ giá thành cho các

giải pháp sử dụng cọc cừ.
Thiết bị hạ cọc cừ xuống đất cũng là các máy đóng cọc thơng thường. Nếu sử
dụng hạ cọc cừ kiểu rung, có thể ghép nhiều tấm để cùng rung hạ cho tận dụng sức
máy. Thường dùng máy đóng cọc diesel để đóng cọc cừ.
b. Lựa chọn tiết diện cọc cừ
Việc lựa chọn loại cọc cừ sử dụng vào từng cơng trình cụ thể có một ý nghĩa kinh
tế và kỹ thuật đặc biệt. Sử dụng cọc cừ vào cơng trình phải đảm bảo các yêu cầu
an toàn cho hố đào đồng thời phải đáp ứng yêu cầu hạn chế giá thành công việc.

106


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

110

110

Các cọc cừ rộng và dài thường kinh tế hơn loại tiết diện nhỏ vì với cùng một sức
kháng uốn yêu cầu thì trọng lượng trên 1m 2 nhỏ hơn. Nếu sử dụng cừ rộng hơn có
nghĩa là cần ít tấm cừ cho 1m dài tường cừ như vậy giá thành thi công giảm đi.
Tiết diện cừ lựa chọn phải thoả mãn yêu cầu đóng xuống được độ sâu yêu cầu.
Khả năng xuyên của cọc cừ phụ thuộc vào đặc trưng tiết diện ngang, chiều dài,
loaị thép sử dụng, tải trọng và thời gian tác dụng. Đặc trưng tiết diện ngang của cừ
phụ thuộc vào độ dầy, kích thước hình học và hình dạng của tiết diện.
Diện tích bề mặt của tiết diện càng lớn thì lực u cầu khi đóng cũng tăng theo.
Để tránh biến dạng không cần thiết của đầu cọc cừ cần phải lưu ý là tiết diện lựa
chọn phải thích hợp khi thi cơng trong những điều kiện cụ thể.

Lực đóng (hoặc ép) là một hàm số của đặc trưng đất nền vì vậy với mỗi loại cừ
dùng cho từng cơng trình sẽ có một giới hạn xác định về khả năng đóng và loại
thép yêu cầu. Nếu sử dụng loại cừ được chế tạo từ loại thép cứng hơn, ứng suất mà
cừ chịu được cũng sẽ tăng lên và do đó khả năng chịu được biến dạng ở đầu hay
chân cừ cũng cao hơn so với cừ cùng tiết diện nhưng dùng thép thấp hơn.
Các đánh giá về đất nền và chỉ tiêu tương ứng cho phép xác định được sức kháng
đóng ép và từ đó tìm ra được tiết diện cừ thích hợp.
Lựa chọn tiết diện
khi nhau
đóng vào tầng đất dính là một việc phức tp,
c á cc
c ừ phự
t hép hp
mó c vào
khôtớnh
ng c được
ho n¦ í sức
c t hÊm
q ua đóng dựa theo diện tích tiết diện bề mặt
tuy nhiên có thể dự
kháng
của cừ cùng với các đặc tính của đất nền.
Chọn ván cừ LARSEN có các thơng số kỹ thuật như sau:
400

400

+ Chiều dài ván cừ
+ Bề rộng ván cừ
+ Chiều cao ván cừ

+ Chiều dày ván cừ

400

400

L = 9m
B = 400mm
H = 110mm
δ =10,5 mm

c. Lựa chọn máy móc thi cơng ép cừ
Chọn phương pháp ép ván cừ bằng búa rung. Sử dụng chính máy ép rung ICE
dùng trong thi cơng cọc khoan nhồi. Các thông số kỹ thuật của búa rung ICE 416
Thông số
Model
Moment lệch tâm
Lực li tâm lớn nhất

Đơn vị

Giá trị

kG.m
kN

ICE - 416
23
645

107


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

Số quả lệch tâm
Tần số rung
Biên độ rung lớn nhất
Lực kẹp
Công suất máy rung
Lưu lượng dầu cực đại
áp suất dầu cực đại
Trọng lượng tồn đầu rung
Kích thước phủ bì: - Dài
- Rộng
- Cao
Trạm bơm: động cơ Diezel
Tốc độ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHỐ 2005-2010

vịng/phút
mm
kN
kW
lít/phút
bar
kG
mm
mm

mm
kW
vịng/ phút

4
800, 1600
13,1
1000
188
340
350
5950
2310
480
2570
220
2200

Cừ được ép sâu 8,5m và để trồi lên mặt đất 0,5m. Thi công hạ ván cừ lần lượt theo
chu vi hố đao.
d. Tính tốn khối lượng thi cơng ép ván cừ và hao phí lao động:
* Khối lượng ván cừ:
+ Chu vi hố đào A = 128 m
 tổng số ván cừ N = 320 tấm
+ Chiều dài một tấm ván cừ 9m, chiều sâu ép ván cừ là l = 8,5m
+ Tổng khối lượng ván cừ L = Nl = 320x8,5 = 2720m
* Công nhân phục vụ thi công ép ván cừ
Tra định mức hao phí lao động cơng tác thi cơng ép ván cừ từ “Định mức dự
tốn Xây dựng cơng trình – Phần Xây dựng” cơng bố kèm theo văn bản số
1776/BXD-VP ngày 16-8-2007 của Bộ Xây dựng.

2.2. Tính khối lượng và chọn thiết bị thi cơng đào đất:
a. Tính khối lượng
* Khối lượng đất đào bằng máy, chiều sâu hố đào h = 5,3m:
V1= 5,3x(15x45 –(1/2)*17x10,2+ 17x29,15+375,5)=12738,2 m3
(375,5 là phần diện tích phía trái trục 1 có diện tích được đo trong bản vẽ cad
kết cấu phần móng)
*.Khối lượng đất đào bằng thủ cơng:
108


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

V2= 0,6x(29,9x54,15 –(1/2)*17x10,2+ 17x29,15+375,5)=1442.10 m3
(375,5 là phần diện tích phía trái trục 1 có diện tích được đo trong bản vẽ cad
kết cấu phần móng)
*Khối lượng đào đất thủ cơng phục vụ thi cơng bê tơng lót giằng và đài
móng với chiều sâu đào 10cm:
Vtc = 10% x1442,1 = 144, 21m3

b. Lựa chọn thiết bị thi công
* Máy đào đất
Máy đào đất được chọn sao cho đảm bảo kết hợp hài hoà giữa đặc điểm sử dụng
máy với các yếu tố cơ bản của cơng trình như:
- Cấp đất đào, mực nước ngầm.
- Hình dạng kích thước, chiều sâu hố đào.
- Điều kiện chuyên chở, chướng ngại vật.
- Khối lượng đất đào và thời hạn thi cơng.

Dựa vào ngun tắc đó ta chọn máy đào là máy xúc gầu nghịch (một gầu), dẫn
động thuỷ lực, mã hiệu EO-3322D, có các thơng số kỹ thuật sau:
hmax
Trọng
Thông số Q
Rmax
Hmax
tck
B chiều C
đổ
lượng máy
3
Mã hiệu
(m ) (m)
đào (m)
(giây) rộng (m) (m)
(m)
(T)
EO-4321 0,65 8,95
5,5
5,5
19,2
16
3
4,2
K d máy đào được tính theo cơng thức:
Năng
N = q.suất
N ck .K tg
Kt

Trong đó:
+ q - dung tích gầu, q = 0,65 (m3).
+ Kđ - hệ số đầy gầu, phụ thuộc vào loại gầu, cấp và độ ẩm của đất. Với máy đào
gầu nghịch, đất sét pha thuộc đất cấp II - ẩm ta có Kđ = 1,1 ÷ 1,2. Chọn Kđ = 1,2.
+ Kt - hệ số tơi của đất (Kt =1,1 ÷ 1,4), lấy Kt =1,2.
3600
+ Nck - số chu kỳ xúc trong một giờ (3600 giây), N ck = T (h-1)
ck
Tck = tck.Kvt.Kquay - thời gian của một chu kỳ, (s).
tck - thời gian của một chu kỳ, khi góc quay ϕ = 900, đất đổ tại bãi tck = 16 (s).
Kvt – hệ số phụ thuộc vào điều kiện đổ đất, trường hợp đổ lên thùng xe K vt =
1,1.
Kquay – hệ số phụ thuộc vào góc quay của cần với, K quay = 1,1 với góc quay ϕ =
1100. Ta có: Tck = 16x1,1x1,1 = 19,36 (s). Vậy

109


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

N ck =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

3600
= 186(h −1 )
19,36

+ Ktg = 0,85 - hệ số sử dụng thời gian.

1, 2
x186 x0,85 = 102,8 ( m3 / h )
 Năng suất máy đào N = 0, 65 x
1, 2
- Năng suất máy đào trong một ca 8h: Nca = 102,8x8 = 822,4 (m3/ca)
* Thể tích đất đào bằng máy: V1 = 12738,2 m3
12738,2
Số ca máy cần thiết: n = 822, 4 = 16(ca) , chọn 17ca.
Bố trí 1 máy đào đất, thi cơng trong T1 = 16 ngày.
* Chọn xe chở đất
_ Trong giai đoạn 1:
Thể tích đất cần vận chuyển trong 1 ca với hệ số tơi của đất 1,2 là
Q1 =

1, 2V1 1, 2 x12738, 2
=
= 955, 4(m3 )
T1
16

Chọn xe IFA có ben tự đổ có
+Vận tốc trung bình
Vtb = 40 km/h
+Thể tích thùng chứa V = 6 m3
955, 4
= 159, 2 chuyến
Ta có tổng số chuyến xe 1 ca là
6
+ Thời gian vận chuyển một chuyến xe
t = tb + tđi + tđổ + tvề

- tb: Thời gian đổ đất lên xe
tb = 10 phút
- tđi: Thời gian vận chuyển đi tới nơi đổ, quãng đường 20 km, với Vđi = 40
km/h.
20.60
= 30 phút
tđi =
40
- tđổ: Thời gian đổ và quay tđổ = 5 phút
- tvề : Thời gian về bằng thời gian đi
Vậy t = 10 + 30 + 5 + 30 =75 phút
T x0,85 8 x60 x0,85
= 5, 44 chuyến
+ Một ca, mỗi xe chạy được: ca
=
161, 2
t
75
+ Số xe cần dùng: n = 5, 44 = 29, 63 lấy trịn = 30 xe
Bố trí 30 xe phục vụ vận chuyển đất đợt 1.
_ Trong giai đoạn 2:
Thể tích đất cần vận chuyển trong 1 ca là
Q2 =

1, 2V21 1, 2 x1586,3
=
= 951,8(m3 )
T2
2
951,8

= 158, 63 chuyến
Ta có tổng số chuyến xe 1 ca là
158, 63
6
+ Số xe cần dùng: n = 5, 44 = 29, 2
Bố trí 30 xe phục vụ vận chuyển đất đợt 2.
II.3. Biện pháp kỹ thuật thi công
3.1 Thi công hạ ván cừ chống ngập nước hố đào

110


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

a. Kỹ thuật hạ cừ
* Hạ cừ bằng búa rung
Búa rung truyền lực vào đầu cọc giúp cho cọc có thể xuyên qua các tầng đất nhất
định. Nguyên tắc cơ bản của việc đóng rung là làm giảm ma sát giữa cọc và đất
nền. Tác động rung tạm thời làm xáo động đất xung quanh cọc cừ gây ra sự chảy
của đất ở tiết diện nhỏ, điều này làm giảm đáng kể lực ma sát giữa cọc được xuyên
và đất trong khi rung. Như vậy cọc được xuyên vào đất với một khối lượng nhỏ
thêm vào ngoài trọng lượng của cọc cừ và búa.
Búa rung có thể dùng để rút cọc cừ lên khi đã thi công xong phần ngầm của cơng
trình. Sự giảm ma sát giữa cọc và đất nền do sự xáo động nền đất được tạo ra như
đã trình bày ở trên cho phép giảm một lượng đáng kể lực nhổ so với việc nhổ cọc
dùng lực tĩnh.
Khoảng thay đổi tần số tiêu chuẩn của búa rung từ 800 1800 vịng/phút và lực

ly tâm có thể lên đến 5000KN. Các loại búa mới có tần số 3000 vịng/phút. Độ
rung lớn như vậy giảm đi rất nhanh do đó gây ảnh hưởng rất nhỏ đến tính chất của
đất nền ở gần.
Hiệu năng xuyên chủ yếu phụ thuộc vào điều kiện đất nền. Các loại đất thích
hợp nhất cho việc dùng búa rung là đất rời, cuội sỏi và đất cát. Đặc biệt khi chúng
ở trạng thái bão hoà nước. Hạ cọc bằng búa rung khơng thích hợp đối với nền đất
và cát khơ, nơi có các cơng trình dang sử dụng và gần các khu dân cư.
Khi đóng cần lưu ý: chỉ cho phép độ xuyên cực đại của cọc cừ là 50cm/phút. Với
tốc độ này cho phép có thể theo dõi khắc phục các vấn đề nảy sinh khác khi hạ cừ.
* Hạ cừ bằng máy ép thuỷ lực
Khi thi công hạ cừ và nhổ cừ trong thành phố, trong các khu dân cư, việc hạn
chế độ ồn và rung động là một u cầu có tính bắt buộc. Vì vậy sử dụng máy ép cừ
ngày càng tỏ ra nhiều ưu điểm và được ứng dụng khá phổ biến.
Máy ép cọc cừ được điều khiển bằng thuỷ lực và phần lớn phản lực dựa vào ma
sát của các cọc đã được ép trước rất thích hợp trong đất dính.
Cọc cừ được ép xuống theo các phương pháp sau :
+ ép cọc cừ theo mảng:
Các cọc cừ được ghép thành mảng nhờ một khung dẫn. Cần cẩu đặt máy ép lên
đỉnh mảng cừ, trong khi các má ép khác giữ chặt đỉnh các cọc cừ thì hai kích thuỷ
lực ép cọc cừ xuống hết chiều đi của kích, lực ép có thể đạt tới 300 tấn.
+ ép từng cọc xuống hết chiều sâu :

111


ĐẠI HỌC XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2005-2010

Ban đầu, máy ép được cần trục lắp vào bản đế, các má của máy ép kẹp chặt lấy

sống bản đế. Cọc cừ được một cần trục đưa vào máy ép. Máy ép từng cọc cừ
xuống hết chiều sâu, máy ép cừ di chuyển theo kiểu sâu đo trên hàng cọc cừ đã ép
trước đó.
b. Trợ giúp cho cơng tác hạ cừ:
Trên thực tế trong những điều kiện nhất định, việc đóng, rung hay ép cừ chỉ có
thể đạt được nhờ những phụ trợ kỹ thuật từ bên ngồi, khơng phải máy thi cơng ép
nào cũng có thể ép được và đồng thời giảm được sự quá tải của máy thi cơng và sự
rung của nền. Có 2 phương pháp trợ giúp trong việc ép cừ đó là: Xối nước khi hạ
cọc và Khoan dẫn.
* Xối nước khi hạ cọc
Thực chất của phương pháp này là đặt một vòi phun nước áp lực tại đầu mũi của
cọc, vòi phun này liên kết qua ống với một bơm cung cấp nước. áp lực nước làm
rời đất và làm trôi những vật liệu rời, do vậy sức kháng tại mũi cọc giảm đi. Dòng
nước dâng ngược lên sẽ làm giảm ma sát trên bề mặt tiếp xúc của cừ và đất nền
đồng thời làm giảm ma sát tại các mặt cài của hai cọc cừ liên tiếp nhau.
Hiệu quả của việc công tác xối nước phụ thuộc vào độ chặt của đất nền, áp lực
xối cho phép của ống phun, vì vậy người ta chia ra làm 2 cách là xối áp lực thấp
và xối áp lực cao.
+ Xối áp lực thấp: dùng chủ yếu cho đất rời ở trạng thái chặt. ống phun có đường
kính 65mm, áp lực bơm 7  20 bar.
+ Xối áp lực cao: dùng cho những tầng đất rất chặt. Xối áp lực cao sử dụng các
ống chất lượng cao vì áp lực bơm đạt từ 250  500 bar.
* Khoan dẫn
Hạ cừ bằng búa đóng, rung hay ép có thể kèm theo kỹ thuật khoan dẫn. Các lỗ có
đường kính khoảng 30cm được khoan trước tại tâm bề rộng của 1 cặp cọc cừ.
Khoảng cách này cần giảm đi khi hạ cọc cừ trong đất nền có điều kiện đóng khó
khăn hơn.
Việc khoan dẫn làm cho sức kháng của đất giảm đi và cho phép phân phối lại
trong q trình đóng cọc tiếp theo. Tuy nhiên cần chú ý là nếu dùng lỗ có đường
kính lớn thì sau khi thi công cừ xong phải lấp đầy chúng bằng các vât liệu thích

hợp.
c. Các biện pháp chống cừ

112