Đồ án Kĩ thuật thi công I thi công cọc khoan nhồi

ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THI CÔNG I THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI I.1. NHIỆM VỤ, YÊU CẦU THIẾT KẾ: Thiết kế biện pháp thi công các công việc chính: - Thi công đất . - Thi công cọc khoan nhồi, thi công tường chắn, tường tầng hầm - Thi công đài, đà giằng, dầm sàn tầng hầm. I.2. ĐẶC ĐIỂM VỀ KIẾN TRÚC, QUY MÔ CÔNG TRÌNH: - Công trình chung cư cao 16 tầng trong đó có 1 tầng hầm,với tổng diện tích mặt bằng khu đất khoảng 1400 m2,diện tích mặt bằng công trình khoảng 750 m2, - Công trình thuộc dạng kết cấu khung + vách BTCT chịu lực. - Chiều cao công trình: H = 54.6m.Với cốt +0.00 được chọn tại mặc đất tự nhiên I.3. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH :mực nước ngầm không xuất hiện trong hố khoan. Địa chất công trình được khoan thăm dò và khảo sát như sau : Lớp 1 Đất đắp,cát,gạch vụn san lấp. Bề dày tại H = 2m Lớp 2 bùn sét xám đen đến xám xanh: Dày 3.5m Trạng thái Lớp 3 Bùn sét cát màu xám đen Dày 5m Trạng thái Lớp 4 Bùn sét xám đen đến xám xanh - Dày 7m - Trạng thái Lớp 5 Sét xám xanh ,xám vàng lẫn cát mịn Dày 10m Trạng thái dẻo cứng Lớp 6 Cát trung x.vàng lẫn sỏi sạn Trạng thái chặt đến rất chặt (chưa kết thúc trong phạm vi hố khoan) Mực nước ngầm không xuất hiện trong lỗ khoan. 4. GIẢI PHÁP NỀN MÓNG Chọn giải pháp móng sâu,chọn cọc khoan nhồi làm giải pháp móng đở công trình.Mũi cọc đặt vào lớp đất cát trung x-vàng sâu 5m. Đài cọc liên kết ngàm với cột và cọc Betông sử dụng làm cọc khoan nhồi và đài móng là :Mac300 Cốt thép sử dụng:thép gân AII;thep trơn AI I.5. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI: Lựa chọn phương án thi công gầu xoay và dung dịch bentonite giữ vách. Phương pháp này lấy đất lên bằng gầu xoay có đường kính bằng đường kính cọc và được gắn trên cần Kelly của máy khoan. Gầu có răng cắt đất và nắp để đổ đất ra ngoài. Dùng ống vách bằng thép (được hạ xuống bằng máy rung tới độ sâu 6-8m) để giữ thành hố khoan khi thi công. Phần vách tiếp theo được giữ bằng dung dịch vữa sét Bentonite. Khi tới độ sâu thiết kế, tiến hành nạo vét mùn khoan lắng động dưới đáy hố khoan, sau đó, thổi rửa đáy hố khoan bằng phương pháp: bơm ngược, thổi khí nén. Độ sạch của đáy hố được kiểm tra bằng hàm lượng cát trong dung dịch Bentonite. Lượng mùn còn sót lại được lấy ra nốt khi đổ bê tông theo phương pháp vữa dâng. Đối với phương pháp này, bentonite được tận dụng lại thông qua hệ thống xử lý lại dung dịch bentonite để tái sử dụng. I.6. ĐIỀU KIỆN THI CÔNG: NGUỒN NƯỚC THI CÔNG Công trình được chọn nằm ở Quận Thủ Đức, địa diểm này đã có các mạng đường ống cấp nước vĩnh cữu đi ngang qua công trình đáp ứng đủ nước sử dụng cho công trình thi công. Để dự phong cho trường hợp cúp nước đột xuất ta tiến hành khoan thêm 1 giếng nước đường kính khoảng 0.5m để lấy nước. NGUỒN ĐIỆN THI CÔNG Trong quá trình thi công công trình nguồn điện cung cấp cho quá trình thi công là sử dụng mạng điện thành phố. Ngoài ra, để đảm bảo cho nguồn điện luôn có tại công trường thì ta dự trù bố trí 1 máy phát điện trong trường hợp điện thành phố cúp đột xuất. Đường dây điện gồm: Dây chiếu sáng và phục vụ sinh hoạt Dây chạy máy và phục vụ thi công Đường dây điện thắp sáng được bố trí dọc theo các lối đi có gắn bóng đèn 100W chiếu sáng tại các khu vực sử dụng nhiều ánh sáng. * Lưu ý : - Nếu đặt trên cao phải chú ý đến chiều cao không cản trở xe và có treo bảng báo độ cao. Nếu đặt ngầm dưới đất phải bao bọc hoặc che chắn đúng qui định về an toàn điện. - Đèn pha được bố trí tập trung tại các vị trí phục vụ thi công, xe máy, bảo vệ ngăn ngừa tai nạn lao động. - Đặt biển báo về an toàn điện tại những nơi nguy hiểm dễ xảy ra tai nạn. I.7 TÌNH HÌNH CUNG ỨNG VẬT TƯ Công trình đang thi công tại thành phố HCM là nơi có nhiều khu công nghiệp và xí nghiệp đủ cung ứng vật tư và các thiết bị máy móc thi công cho công trình và được vận chuyển đến công trình bằng ô tô - Vật tư được vận chuyển đến công trình theo yêu cầu thi công và được chứa trong các kho bãi tạm để dự trữ. I.8. NGUỒN NHÂN CÔNG XÂY DỰNG VÀ LÁN TRẠI CÔNG TRÌNH – Nguồn nhân công chủ yếu là người ở nội thành và các vùng ngoại thành xung quanh sáng đi chiều về do đó lán trại chỉ để nghỉ trưa, bố trí căn tin, khu nghỉ trưa để phục vụ nhân công. – Vị trí xây dựng công trình nằm trong trung tâm thành phố đông dân cư , do đó diện tích mặt bằng dành cho thi công rất hạn chế.Vì vậy việc thiết kế bố trí vị trí kho bãi phải hợp lý với từng thời điểm thi công. – Diện tích kho bãi chứa vật liệu được cân đối theo số lượng vật tư cần cung cấp, vừa đảm bảo cho tiến độ thi công ,vừa đảm bảo tránh tồn đọng vật tư. I.9. ĐIỀU KIỆN THI CÔNG Thuận lợi: Tại địa điểm công công thi trình là gần trung tâm quận 9 nên nguồn điện, nước, đường giao thông và cơ sở hạ tầng đều rất hoàn chỉnh. Từ công trình đến các chỗ cung ứng vật tư cơ sỡ hạ tầng rất hoàn hảo nên việc cung cấp vật tư và thiết bị, máy thi công dễ dàng. - Điện được cung cấp từ nguồn điện của thành phố - Nước được cung cấp từ nguồn nước thành phố - Nhân công được thuê tại địa phương - Máy móc thiết bị thuê ở các đơn vị thi công chuyên ngành tại địa phương Khó khăn: Ba mặt của công trình tiếp giáp với các công trình hiện hữu nên có nhiều khó khăn về mặt kỹ thuật khi thi công khu vực tiếp giáp, nhất là khi thi công phần móng công trình. Phương hướng,biện pháp thi công: - Khối lượng thi công công trình rất lớn 15 tầng nhà + 1 tầng hầm .Nên kết hợp thi công thủ công và thi công cơ giới là hợp lý nhất - Phương hướng thi công từng công đoạn công trình theo trình tự hợp lý nhằm bảo đảm tiến độ hoàn thành công trình sớm nhất CHƯƠNG II: CÁC CÔNG TÁC CHUẨN BỊ II.1. CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG: II.1.1. Giải phóng mặt bằng: San ủi nền để lấy lại cốt cao trình. Tạo các rảnh thoát nước hai bên dọc theo công trình để mặt bằng thi công luôn đảm bảo khô ráo không ảnh hưởng tới quá trình thi công. II.1.2. Định vị công trình: Dẫn mốc trắc đạt vào công trình để phục vụ cho công tác định vị trục, chuẩn bị thi công. Vị trí mốc chuẩn được bố trí trên tổng mặt bằng bên đưới. Mốc chuẩn được bố trí ở 3 góc của công trình, cách vách trong rào 1m. Tiến hành lập hệ lưới khống chế, định vị các trục của công trình. Tiến hành lập hệ thống tường rào bao che bằng tole hoặc bằng lưới B40 cao 3m mặt trước công trình, các mặt còn lại không cần lập rào vì các mặt này tiếp giáp với các công trình hiện hữu cao hơn 10m. II.2. CHUẨN BỊ NHÂN LỰC, VẬT TƯ THI CÔNG: II.2.1. Máy móc, phương tiện thi công: Các loại máy móc, phương tiện phục vụ thi công chủ yếu sau: Công tác trắc đạc: - Máy kinh vĩ: định vị tim, cốt công trình. - Máy thuỷ bình: đo độ chênh cao. Công tác phần ngầm: - Dàn máy khoan. - Cần trục tự hành bánh xích - Máy đào gầu nghịch Công tác bêtông: - Máy trộn: Trộn vữa tô trát hoặc trộn bê tông khối lượng nhỏ. - Với bêtông khối lớn, chọn phương án sử dụng bêtông thương phẩm. - Các loại đầm mặt, đầm dùi. Công tác cốt thép: - Máy duỗi cốt thép: dùng duỗi cốt thép Þ6, Þ8 - Máy cắt, máy uốn cốt thép. Công tác cốppha, cây chống: Sử dụng cốppha nhựa FUVI tiêu chuẩn kết hợp với cốppha gỗ, cây chống sắt tiêu chuẩn kết hợp với cây chống gỗ.Trang bị thêm máy phát điện dự phòng để không ảnh hưởng tới tiến trình thi công công trình. II.2.2. Nguồn cung ứng vật tư: Được cung cấp bởi các nhà máy cung ứng vật tư, nhà máy chế tạo bê tông… có giấy chứng nhận của nhà sản xuất, đảm bảo cả chủng loại và chất lượng. II.2.3. Nguồn nhân công: Lựa chọn, tuyển nguồn nhân công trên địa bàn thành phố đáp ứng cácyêu cầu về trình độ văn hóa, kỹ thuật do BCH công trình đưa ra. Nguồn nhân công được phân làm các tổ đội chính như sau: - Tổ đội đào đất. - Tổ đội coppha. - Tổ đội cốt thép. - Tồ đội xây - tô - Tổ đội sơn - Tổ đội áp lát - Tổ đội lắp ráp cửa và hoàn thiện khác II.3 Chuẩn bị văn phòng BCH cong trường ,kho bãi: Văn phòng cho BCH công trường, do điều kiện mặt bằng thi công chật hẹp cộng với việc tận dụng các văn phòng sẵn có bên cạnh công trình, nên văn phòng BCH được bố trí ngay tại khu vực bên cạnh công trình. II.4 Thiết bị an toàn lao động: Trang bị đầy đủ các dụng cụ bảo hộ lao động cho công nhân làm việc tại công trường. Đồng thời phải cung cấp tài liệu và kiến thức về an toàn lao động. Qua đó giúp nâng cao ý thức chấp hành nghiêm chỉnh nội qui an toàn lao động tại công trường. NHẬN XÉT Với những đặc điểm của công trình và điều kiện thi công trên, việc thi công công trình có những thuận lợi và khó khăn nhất định. Nhưng nói chung chúng ta có nhiều thuận lợi hơn so với những khó khăn. Dựa vào các đặc điểm và điều kiện trên trên, ta chọn biện pháp thi công cơ giới kết hợp với thủ công để tổ chức xây dựng công trình. CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM III.1 Về mặt kiến trúc: Công trình có một tầng hầm ở cao độ -3,5 m so với cốt sàn tầng trệt. Tường tầng hầm bằng BTCT, dày 220mm, với kích thước: (25.0x30.0) m, nằm một phần bên dưới công trình. III.2 Về mặt kết cấu: Công trình sử dụng giải pháp móng cọc khoan nhồi đường kính D=800mm. Cọc được khoan tới độ sau -31.70m so với cốt 0,0 thiết kế. Tường tầng hầm truyền tải trọng trực tiếp xuống hệ dầm móng dọc theo chu vi công trình. III.3. PHƯƠNG ÁN THI CÔNG PHẦN NGẦM: III.3.1. Yêu cầu: Với giải pháp kết cấu móng như trên, thì hương án thi công phần công trình ngầm phải giải quyết tính ổn thỏa giữa 2 công tác chủ yếu là đào đất và thi công móng. Phương án chọn phải dựa trên cơ sở tạo điều kiện thuận lợi cho 2 công tác Đào đất và thi công móng được tiến hành thuận lợi, không chồng chéo, cản trở lẫn nhau. III.3.2. Nội dung phương án: Phương án thi công phần ngầm thực hiện theo trình tự như sau: Tiến hành thi công cọc nhồi trên mặt bằng tự nhiên Thi công hệ thống cừ Larsen chống vách đất quanh chu vi công trình. Đào đất bằng cơ giới đến cao trình -4.80m (Trừ các vị trí có cọc nhồi). Sau đó cho thi công đất bằng thủ công đến cao trình -5.00m, và đào đất tại các vị trí có cọc ép. Thi công móng: - Đập đầu cọc một đoạn 0.8m, để lấy cốt thép neo vào đài cọc. - Đổ bêtông lót hố móng, thi công cốt thép, coppha đài móng,đà kiềng. - Thi công nền tầng hầm Thi công tường tầng hầm. CHƯƠNG IV: BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI Trình tự thi công cọc nhồi như sau : 1. Định vị vị trí khoan cọc và tiến hành khoan lỗ đặt ống định vị, đất được lấy bằng gầu khoan và được chở đi bằng xe tải 2. Dùng cần cẩu của máy khoan để hạ ống vách định vị đồng thời bơm dung dịch Bentonite. 3. Khoan đến độ sâu thiết kế, dùng gầu vét cát lắng đọng đồng sau khi khoan sâu. 4. Lắp đặt ống TREMIE thổi rửa hố khoang cho đến các đặc trưng yêu cầu. 5. Tháo tạm ống TREMIE , Kiểm tra phẩm chất dung dịch Bentonite, hạ lồng cốt thép vào lổ cọc bằng cần cẩu của máy khoan. 6. Neo lồng cốt thép vào ống vách 7. Lắp đặt ống đổ bê tông TREMIE và xử lý cặn lắng lần thứ hai. 8. Bơm bê tông, nâng ống đổ bê tông lên khi bơm và bảo đảm khoảng bê tông bảo vệ 2m 9. Đổ bê tông hơn cao trình thiết kế 1m rồi rút ống vách lên. 10. Kết thúc quá trình thi công cọc, di chuyển máy khoan sang lổ khác IV.1. Công tác định vị, cân chỉnh máy khoan: Chuẩn bị điểm khoan, định vị tim cọc : + Trình tự khoan tạo lỗ và đổ bê tông cọc phải theo tiến độ đưa ra trong tuần và kế hoạch ngày đã trình Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát, đảm bảo không khoan các cọc ở phạm vi quá gần các cọc vừa mới đúc xong vì bê tông các cọc này còn chưa đông cứng, cụ thể như sau : + Sau khi xác định được số hiệu cọc sẽ khoan, trên cơ sở các móc trắc đạc được giao, đơn vị thi công căn cứ toạ độ trên bản vẽ thiết kế để xác định tâm cọc bằng máy toàn đạc kết hợp với tâm kính để xác định tim cọc trên mặt bằng. + Khi đã xác định được tim cọc rồi, thì gửi ra 3 điểm đều cách tim cọc một khoảng bằng nhau và 3 điểm đó nằm trên 2 đường vuông góc nhau để làm cơ sở định vị ống vách và kiểm tra tim cọc trong quá trình khoan. + Cách gửi điểm như hình vẽ sau: IV.2. Chuẩn bị máy khoan: Trước khi đưa máy vào hoạt động khoan, máy khoan phải được bảo dưỡng và vận hành thử đảm bảo không bị trục trặc trong quá trình khoan. Đưa máy vào vị trí : + Định vị tim cọc xong, đưa máy vào vị trí. Trên máy khoan có level để cân chỉnh máy nằm trên mặt phẳng ngang. + Cần khoan phải được điều chỉnh cho thẳng đứng và đúng tim cọc, độ nghiêng của cần khoan không vượt quá 1%. + Kiểm tra độ thẳng đứng cần khoan bằng quả dọi hoặc bằng máy kinh vỹ. Với chiều dài 1 đoạn thường là 15m thì độ lệch giữa 2 đầu cần phải nhỏ hơn 15cm tương ứng với ½ đường kính cần khoan. IV.3. Ống vách: Ống vách có đường kính lớn hơn đường kính danh nghĩa của cọc 100mm, độ dày 10mm. Đầu trên của ống vách hàn 2 tai để ống vách không bị tuột xuống sâu quá ngoài ý muốn. Ống vách có thể dài 6 m. Ống vách trước khi hạ không bị biến dạng lớn, kích thước trong ống vách chổ nhỏ nhất phải lớn hơn đường kính gàu khoan để không ảnh hưởng đến việc di chuyển của gàu khoan trong ống vách. Việc hạ ống vách phải đảm bảo : Ống vách sau khi hạ phải đảm bảo các sai số nằm trong giới hạn sau: + Độ nghiêng ≤ 1/100 + Sai số toạ độ tâm ống vách trên mặt bằng ≤=7cm theo mọi phương. + Việc kiểm tra sai số sai số trên có thể thực hiện bằng phương pháp sau: + Kiểm tra độ nghiêng: Đo trên miệng ống vách. Để tăng độ chính xác, dùng cây thước thẳng dài từ 3m đặt trên miệng ống vách. Đo độ chênh lệch cao độ 2 đầu cây thước bằng thước thép hoặc máy toàn đạc. Nếu độ lệch cao độ ≤ = 1/100 chiều dài thước là đạt yêu cầu. + Sai số tọa độ tâm ống vách trên mặt bằng có thể kiểm tra lại bằng máy toàn đạc hoặc kiểm tra so với 3 điểm gửi ban đầu. IV.4. Bentonite: Dung dịch bentonite trước khi đưa xuống hố khoan để tiến hành khoan phải đảm bảo các thông số theo bảng sau ( Yêu cầu thiết kế) : Chỉ tiêu cơ lý Yêu cầu dung dịch khoan trước khi thi công Phương pháp thử Tỷ trọng Độ nhớt (s) Độ Ph Hàm lượng cát 1,05 ÷ 1,15 18 ÷ 45 7 ÷ 9 ≤ 6% Cân tỷ trọng Thời gian chảy qua phễu tiêu chuẩn 700ml/500ml Giấy Ph Dụng cụ đo hàm lượng cát Dung dịch bentonite có thể cho phép sử dụng lại nhiều lần sau khi đã qua công đoạn xử lý. Việc xử lý dung dịch bentonite gồm các bước sau : + Xử lý cát có thể bằng máy sàng cát hoặc bằng bể lắng. + Xử lý độ nhớt, tỷ trọng và độ pH bằng cách trộn thêm bentonite mới hoặc trộn thêm một số loại phụ gia Bentonite sử dụng trong quá trình thi công bị hao hụt dần và được bổ sung bằng bentonite mới do đó dung dịch bentonite luôn đảm bảo yêu cầu. Cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đo dung dịch bentonite: Dụng cụ gồm: + 1 phễu đuôi chuột làm bằng thuỷ tinh. + 1 phễu nhựa. + 1 sàng có kích thước lỗ 74mm IV.4.1. Phương pháp đo hàm lượng cát: - Đổ dung dịch bentonite vào phễu thuỷ tinh tới vạch “mud to here”, sau đó tiếp tục đổ nước vào phễu đến vạch “water to here”, bịt kín miệng phễu xóc đều. - Đổ hổn hợp trong phễu thuỷ tinh vào sàng, dùng nước xối vào sàng làm sạch cặn bẩn trong sàng. - Lắp phễu nhựa vào phía trên mặt sàng, gắn đầu phễu thuỷ tinh vào đầu nhỏ của phễu nhựa, dóc ngược lại cho phễu thuỷ tinh ở phía dưới, sau đó xối nước vào đầu kia của sàng để cát chảy xuống phễu thuỷ tinh. Lắc ống thuỷ tinh cho cát lắng hết xuống phía dưới đáy của phễu đuôi chuột, Phần cát động lại dưới đáy ta có thể đo được dựa vào các vạch phân định của phễu thuỷ tinh chính là hàm lượng cát cần đo. IV.4.2. Phương pháp sử dụng cân dung dịch bentonite xác định tỷ trọng dung dịch: - Đặt cân bùn trên một bề mặt phẳng. - Đổ đầy dung dịch bentonite mới khuấy vào cốc cho lên cân. - Đặt nắp lên trên cốc dung dịch, rửa sạch bên ngoài cốc và đòn cân, sau đó lau khô lại toàn bộ. - Đặt cân chứa dung dịch bentonite trên một lưỡi dao và di chuyển quả cân ra phía ngoài đòn cân cho tới khi cốc và tay đòn cân bằng với nhau. - Đọc độ nặng của dung dịch bentonite tại điểm dừng của quả cân trên thanh đòn ở phía cốc dung dịch bentonite. IV.4.3. Phương pháp sử dụng phễu – cốc đo độ nhớt: - Kiểm tra phễu – cốc trước khi sử dụng. - Đổ 700ml dung dịch qua lưới của phễu đo độ nhớt, bịt ngón tay ở dưới đáy phễu. - Rút ngón tay cho dung dịch chảy vào cốc, đồng thời bật đồng hồ bấm giây cùng lúc, đợi đến khi chảy ngang vạch 500ml thì bấm đồng hồ dừng. IV.5. Khoan tạo lỗ đến chiều sâu thiết kế: - Trong quá trình khoan phải thường xuyên kiểm tra sự cân bằng của máy và độ thẳng đứng của cần khoan. Đồng thời phải thường xuyên bơm dung dịch bentonite xuống hố khoan sao cho mực dung dịch trong hố khoan luôn cao hơn mực nước ngoài ống vách. - Trong quá trình khoan tạo lỗ phải thường xuyên theo dõi các lớp địa chất mà mũi khoan đi qua và đối chứng với tài liệu khảo sát địa chất. - Công tác khoan nên tiến hành liên tục và không được phép nghỉ nếu không có sự cố gì về máy móc và thiết bị khoan. - Kiểm tra độ sâu hố khoan bằng thước dây mềm có quả rọi nặng ở đầu. Buøn khoan Töôøng daãn IV.6. Làm sạch hố khoan: Gồm 2 bước: Bước 1: - Khi khoan đủ chiều sâu thiết kế thì dừng lại chờ lắng từ 30 ÷ 60 phút. Sau đó cho gàu vét lại lắng động hố khoan. Khi gàu chạm đáy thì khoan với tốc độ chậm để vét hết các lắng đọng dưới đáy hố khoan. Bước 2: - Sau khi hạ xong cốt thép và ống đổ bê tông, nếu độ lắng của hố khoan vượt quá 10cm hoặc tỷ trọng dung dịch bentonite quá cao > 1,15 thì ta tiến hành vệ sinh hố khoan lần 2 được thực hiện bằng phương pháp thổi rửa như sau: - Đưa ống thổi rửa có đường kính nhỏ (f 90- f100) vào trong ống đổ bê tông và xuồng tới gần đáy hố khoan. Dùng khí nén đưa xuống đáy hố khoan tạo áp lực cao dưới đáy hố khoan để đẩy vật chất lắng đọng lên theo ống thổi rửa đồng thời phải bơm bổ xung dung dịch bentonite mới vào hố khoan. - Việc thổi rửa thực hiện đến khi dung dịch bentonite lấy lên sạch (hàm lượng cát ≤=6, tỷ trọng< 1,15)và lượng chất bồi lắng đáy hố khoan sau khi đã vệ sinh hố khoan không được dày quá 100mm. - Việc kiểm tra chất lượng bồi lắng thực hiện bằng cách đo chiều sâu hố khoan sau khi vệ sinh hố khoan lần 1 và sau khi vệ sinh hố khoan lần 2. IV.7. Công tác gia công cốt thép và hạ cốt thép: - Cốt thép đưa vào sử dụng phải đúng kích thước và chủng loại theo đúng yêu cầu thiết kế. - Mỗi lần vận chuyển thép tới công trường đều phải lấy hai tổ mẫu để kiểm tra, mỗi tổ có 3 mẫu ,một tổ kiểm tra nén ,một tổ kiểm tra uốn. - Lồng thép cọc được chế tạo sẵn thành các lồng ngắn theo chiều dài cây thép tiêu chuẩn là 11,7 m. - Các lồng thép phải được kiểm tra trước và sau công tác khoan hoàn thành, các đoạn lồng thép sẽ được tập kết gần hố khoan để chuẩn bị hạ từng lồng một. - Chiều dài nối lồng theo yêu cầu thiết kế là 650mm, liên kết chắc chắn các đoạn lồng với nhau bằng dây thép nhỏ (1mm - 2mm) và tăng cường bằng các mối hàn khi nối các đoạn lồng thép cuối cùng. - Công tác hạ lồng thép phải được làm khẩn trương để giảm tối đa lượng chất lắng đọng xuống đáy hố khoan, cũng như khả năng sụt lở thành vách. - Công tác hạ lồng thép tiến hành ngay sau khi vệ sinh hố khoan xong và tiến hành càng sớm càng tốt. - Sau khi lồng thép đã được hạ đến cao độ yêu cầu, neo cố định lồng thép vào ống vách bằng 3 đoạn thép 10 để tránh tuột lồng. -Để cho khung cốt thép đặt đúng tâm hố khoan thì trên khung cốt thép phải đặt sẵn các con kê bằng bê tông có đường kính tương đương 2 lần chiều dày lớp bọc lồng thép, dày 30mm và có khoảng cách giữa các tầng con kê là 2m. Lồng thép Ống trépie Bê tông Lồng thép Ống trépie Bê tông IV.8. Công tác đổ bê tông: IV.8.1. Loại bê tông: - Bê tông được dùng là loại bê tông tươi được cấp bởi nhà thầu bê tông chuyên nghiệp nhằm đạt các yêu cầu sau: - Cường độ chịu nén của mẫu bê tông 28 ngày phải 300 Kg/cm2. - Hàm lượng xi măng tối thiểu là 400 kg/m3 bê tông. - Độ sụt của bê tông khi bắt đầu đổ là 16cm ÷ 20cm. IV.8.2. Phụ gia: Để cải thiện tính công tác của bê tông, sử dụng các loại phụ gia kéo dài thời gian ninh kết nhằm tạo ra hỗn hợp bê tông có tính năng phù hợp với yêu cầu của công nghệ. IV.8.3. Vận chuyển bê tông: - Bê tông phải được vận chuyển bằng xe chuyên dụng. - Bê tông phải được vận chuyển bằng xe chuyên dụng. - Dự trù khối lượng lớn hơn khối lượng lý thuyết khoảng 10%, đảm bảo khối lượng bê tông chính xác. IV.8.4. Kiểm tra khối lượng bê tông: - Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra độ sụt của bê tông và kiểm tra chất lượng bê tông bằng mắt xem có bị vón cục, đá có đúng kích cỡ không, để tránh hiện tượng bê tông bị nghẹt trong ống đổ trong quá trình đổ bê tông. - Mỗi cọc phải có ít nhất 3 tổ mẩu thử nén. Mẩu bê tông được lấy ở phần mũi cọc, giữa cọc và đầu cọc. Mẩu bê tông sẽ được thí nghiệm nén 7 ngày tại phòng thí nghiệm của nhà cung cấp bê tông và kiểm tra 28 ngày tại Đơn vị thí nghiệm do CĐT chỉ định. Trước khi đổ bê tông: - Để giảm tối thiểu mức độ lắng cặn và khả năng sụt lở hố khoan, bê tông nên được đổ ngay sau khi vệ sinh hố khoan xong. Các công tác như: kiểm tra dung dịch bentonite sau thổi rửa và cặn đáy hố khoan phải được làm hết sức khẩn trương. - Để đảm bảo chất lượng cọc khoan và tránh mất thời gian trước khi đổ bê tông, quy trình nên thực hiện như sau: + Khi nhà thầu thấy việc thổi rửa làm sạch hố khoan đạt yêu cầu cụ thể dung dịch bentonite lấy lên sạch (hàm lượng cát 6%, tỷ trọng < 1,15) và lượng chất bồi lắng đáy hố khoan sau khi đã vệ sinh hố khoan không được dày quá 10cm. + Sau khi nghiệm thu hố khoan, hố khoan vẫn tiếp tục được thổi rửa cho đến khi xe bê tông gần đến công trường. Do đó không cần phải kiểm tra lại độ sâu hố khoan lần nữa, rút ngắn được thời gian thi công. Trong trường hợp thời gian từ lúc chấm dứt thổi rửa đến khi đổ bê tông quá 1giờ, thì phải nghiệm thu lại độ lắng, nếu ≤ 10cm thì sẽ thổi rửa lại và sẽ nghiệm thu lại độ lắng, nếu đạt thì tiếp tục đổ bê tông. IV.8.5. Đổ bê tông: - Cho bóng khí vào ống đổ bê tông, để khi đổ bê tông bóng khí được đẩy xuống đến đáy hố khoan, nhờ vậy mà lượng bùn cát ở mũi cọc được đẩy lên trên. - Bê tông được rót vào ống dẫn bê tông thông qua phễu. Bùn mới Lồng thép Lồng thép Ống trépie Hình ảnh: Đặt lồng thép và ống đổ bê tông (trépie) - Chân ống dẫn phải ngập trong vửa bê tông : 2m. - Phải giảm tối thiểu thời gian tháo lắp ống đổ để tăng tốc độ đổ bê tông. - Trong suốt quá trình đổ bê tông cọc tránh không để bê tông tràn ra ngoài miệng phễu và rơi vào trong lòng cọc làm ảnh hưởng đến chất lượng cọc. - Trong suốt quá trình đổ bê tông phải thường xuyên kiểm tra cao độ mặt bê tông trong lòng cọc bằng thước dây và rọi để kịp thời điều chỉnh cao độ chân ống dẫn cho phù hợp. - Cao độ đổ bê tông cuối cùng phải cao hơn cao độ đầu cọc thiết kế thường 1,2m Lồng thép Ống trépie Bê tông Góc diễn tả tiết diện thật lớn hơn lý thuyết Đường thể tích bê tông đang đổ vào hố đào Đường thể tích bê tông dự kiến Góc diễn tả tiết diện thật nhỏ hơn lý thuyết z CHIỀU SÂU Đáy hố khoan Hình: Theo dõi quá trình đổ bê tông Hình ảnh minh họa thi công bê tông cọc khoan nhồi IV.9. Chuyển đất thải ra khỏi công trường và lấp đất đầu cọc: - Trong công trường thường xuyên túc trực máy đào và xe vận chuyển đất thải chuyên dụng. Đất khoan lên được máy đào xúc lên xe chuyển sớm ra khỏi công trường để hạn chế tối đa việc đất thải làm lầy lội công trường. - Đối với các cọc có cao độ đỉnh đổ bê tông thấp hơn cao độ mặt đất tự nhiên thì một phần đất khoan lên được chọn lọc để lấp lại vào đầu cọc sau khi đổ bê tông. Thời gian lấp đất lại nên thực hiện sau khi bê tông đổ đã ninh kết (sau 24h) IV.10. Hoàn thành cọc - Sau khi hoàn thành việc đổ bê tông vách ,làm vệ sinh nhằm hoàn thành công việc thi công vách .Đối với các vách có cao trình ở sâu dưới mặt đất ,sau khi đổ bê tông phải bơm thải hết dung dịch bentonite và lấp đầu bằng cát san lấp để đảm bảo cho người và xe máy đi lại an toàn - Mỗi cọc hoàn thành phải có các báo cáo kèm theo,các báo cáo phải chứa các thông tin sau: +Số hiệu cọc +Cao trình cắt cọc +Cao trình mặt đất +Cao trình ống vách +Kích thước cọc +Vị trí cọc +Các thông số của lồng cốt thép +Mác bê tong ,nhà máy cung cấp bê tông ,phụ gia ,độ sụt,số mẫu thử +Ngày đổ bê tông +Ngày đào và hoàn thành cọc +Độ sâu cọc tính từ mặt đất +Độ sâu cọc từ cao trình cắt cọc +Chiều dài ống vách +Khối lượng bê tông theo lý thuyết và thực tế +Cao trình đỉnh bê tông sau mỗi xe +Thời gian bắt đầu đổ từng xe và kết thúc +Miêu tả các lớp đất +Thời tiết khi đổ bê tông +Các thông số của dung dịch vữa sét +Các sự cố nếu có IV.11. RÚT HOÀN TOÀN ỐNG VÁCH, HOÀN TẤT VIỆC THI CÔNG CỌC Lúc này các giá đỡ, các giá treo cốt thép vào ống vách đều được tháo dỡ. Ống vách được kéo lên từ từ bằng cần cẩu (hoặc búa rung trong trường hợp ma sát thành ống lớn) và phải kéo thẳng đứng để chống xê dịch tim đầu cọc. Sau khi rút ống vách, phải lấp cát vào hố cọc, rào chắn tạm để bảo vệ cọc. Những hố khoan quá sát công trình cũ cần phải để lại ống vách. Hình minh hoạ qui trình thi công cọc khoan nhồi IV.11. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng phương pháp siêu âm: IV.11.1. Nguyên lý : Các xung điện tạo ra bởi máy phát sóng xung được chuyển thành sóng siêu âm qua đầu phát đến đầu thu rồi được các máy xử lý, căn cứ vào sự thay đổi tốc độ truyền của siêu âm có thể đánh giá được tính toàn khối của thân cọc và phát hiện được những khuyết tật của cọc như : bê tông rỗ, chất lượng bê tông kém, tiết diện cọc bị thay đổi... IV.11.2 Thiết bị : -Một máy chính tạo xung và ghi lại các tín hiệu đo được. -Một đầu phát và một đầu nhận nối với máy chỉnh bằng 2 cuộn dây. -Một con lăn đo chiều sâu. -Một dây đấu với máy tính để chuyển tín hiệu. -Một phần mềm in số liệu. -Ống nhựa PVC đường kính ³ 50mm, bịt kín đầu, nối với nhua bằng ren hay keo dán, được đưa vào trong thân cọc ngay trong quá trình đổ bê tông. IV.11.3. Quy trình thí nghiệm : - Trước khi thí nghiệm cần đổ đầy nước các ống. - Dùng đầu rò nặng để rà và thông ống. - Đầu phát và đầu đo đấu với máy chính thả đều vào 2 ống dẫn đến đáy. Sóng siêu âm đo được trong suốt quá trình sẽ được ghi lại trong máy với trục y là chiều dài cọc và trục x là tín hiệu sóng - Cho chạy phát thử nếu thấy tính hiệu thu được tốt thì có thể bắt đầu ghi lại tính hiệu và đồng thời kéo 2 dây lên. Khi tính hiệu xấu cần điều chỉnh 2 dây kéo đầu do lên xuống để thu được tính hiệu ổn định và đều. - Sau khi kết thúc ở hai lỗ đầu ,đầu do chuyển sang lổ thứ 3 trong khi đầu phát ở lỗ thứ 2 .Cứ như vậy một cọc sẽ được đo 3 lần . - Số liệu ghi lại được trong quá trình đo sẽ được xử lý trong phòng bằng chương trình vi tính. Hình ảnh minh họa thực tế thí nghiệm sức chịu tải của cọc nhồi Sơ đồ nguyên lý cho quy trình thí nghiệm kiểm tra cọc khoan nhồie6 Số lượng cọc thí nghiệm - Do tư vấn giám sát quyết định,thông thường cứ 10->20% cọc để thử IV.12. THIEÁT KEÁ SÔ BOÄ VAØ CHOÏN MAÙY KHOAN: IV.12.1. Thiết kế : Tất cả các kích thước của các cọc và tải trọng làm việc theo thiết kế được trình bày trong bản vẽ thiết kế .Tất cả các cọc đều được thiết kế với hệ số an toàn. + đường kính cọc 800 mm + Sức chịu tải cho phép của cọc Ptk = 357.64 (T) + Bêtông cọc Mác 300 (Rn = 130 daN/m2), thép AIII : Ra = 3650 daN/m2 + Cao độ mũi cọc thiết kế: -31.55 m + Chiều dài thân cọc thết kế: 27.00 m + Cao độ bêtông đầu cọc thiết kế: -4.85 m + Khối luợng bêtông tính toán theo thiết kế: 13.56 m3 Lớp phủ bê tông lồng cốt thép là 75mm và khoảng cách giữa các thanh thép chủ 2m. Vật liệu : + Ximăng dùng cho cọc nhồi có thể là xi măng thường hay ximăng pooclang . + Nước dùng để trộn bê tông phải sạch ,không dùng các loại nước chứa các ion axit và các tạp chất bẩn. + Bê tông đổ cọc thường phải đảm bảo các điều kiện Bê tông phải có độ dính kết và linh động cao để khi đổ bê tông bằng ống đổ sẽ cho sản phẩm bê tông cọc tốt. + Độ sụt bê tông thấp nhất là 160mm và cao nhất là 200mm. + Dùng bê tông mác 300. + Phụ gia dùng cho bê tông phải được phía tư vấn chấp nhận. + Mẫu bê tông phải được đổ thử theo tiêu chuẩn. + Thép dùng cho cọc phải phù hợp theo thiết kế. Độ lắng của hố khoan trước khi đổ bê tông:Điều 2.5 – TCXD 206-1998 IV.12.2 . Chọn máy khoan cọc và máy cẩu, máy vận chuyển bêtông: a. Máy khoan: Dựa trên các chỉ số về kích thước cọc ,dựa trên đặc điểm cơ lý của các lớp đất bên dưới cọc, căn cứ vào các thiết bị thi công cọc khoan nhồi hiện có ở Việt Nam.Ta chọn máy khoan HITACHI -100, xem chi tiết trên bản vẽ Khoảng cách từ máy đến hố khoan tối đa 4.35m do đó để khoan được các hố ở xa đường công trường thì phải lót đường bằng các bản thép cho máy khoan đi vào. Chiều dài giá khoan ( m ) 19 Đường kính lỗ khoan ( mm ) 600¸1500 Chiều sâu khoan ( m ) 43 Tốc độ quay ( vòng/phút ) 12¸24 Mô men quay ( KNm ) 40¸51 Trọng lượng ( T ) 36.8 b. Máy cẩu: Dựa vào mặt bằng bố trí công trường, các thiết bị và vật liệu cần cẩu cho thi công phần móng, nên chọn cần trục tháp tự hành mã hiệu E-2508, xem chi tiết trên bản vẽ + Khối lượng bêtông một cọc Vbt = (L+1.2) p.D2/4 = + Khối lượng đất đào của một cọc (cao trình mũi cọc -31.55m) Vbt = 31.7 p.D2/4 = Cần cẩu phục vụ công tác lắp cốt thép, lắp ống trime... + Khối lượng cần phải cẩu lớn nhất dự kiến là: Q = 10 T ( Gồm ống đổ bê tông, lồng thép, các máy móc thi công....) + Chiều cao lắp: HCL= h1 + h2 + h3 + h4 Trong đó: h1 = 0.6m (chiều cao ống vách nhô trên mặt đất) h2 = 0.5m (khoảng cách an toàn) h3 = 1.5m (chiều cao dây treo buộc) h4 = 11.7m (chiều cao lồng thép) HCL = 0.6 + 0.5 + 1.5 + 11.7 = 14.6m + Bán kính cẩu lắp: R = 12m. Chọn cần cẩu bánh xích E-2508 có các đặc trưng kỹ thuật: Chiều dài tay cần: 30m Chiều cao nâng móc: Hmax = 29m Sức nâng: Qmax= 25T Tầm với: Rmax= 23m Rmin= 9m c. Máy vận chuyển bêtông : Tra theo Sổ tay chọn máy thi công xây dựng, ta chọn 7 xe tải mã hiệu SB-92B Dung tích thùng : 6m3 có các thông số kỹ thuật và năng suất ca máy được tính toán cụ thể : sử dụng xe chở bêtông . Năng suất xe tải : Trong đó: q: trọng lượng bêtông xe chở (6m3): q=6x2.5=15 T kt=0,7 hệi số sử dụng xe theo thời gian : số chuyến xe 1 ca 8h. chọn TCK=48 phút với Năng suất bêtông cung cấp /h : . => Số xe tải cần thiết đảm bảo phục vụ đổ khối lượng bêtông trong 1h : => chọn 3 xe. Như vậy cần 3 xe vận chuyển bêtông SB-92B cho một cọc Máy trộn Pentonite Máy trộn theo nguyên lý khuấy bằng áp lực nước do bơm ly tâm: Bảng các tính năng của máy trộn bentonite BE -15A Dung tích thùng trộn ( m3 ) 1.5 Năng suất ( m3/h ) 15¸18 Lưu lượng ( l/phút ) 2500 Ap suất dòng chảy ( kN/m2 ) 1.5 CHƯƠNG VI: ĐÀO VÀ THI CÔNG ĐẤT VI.1. ĐÀO ĐẤT: VI.1.1. Quy trình thi công: Sau khi tiến hành xong công đoạn ép cừ Larsen chống vách đất. Ta tiến hành cho đào đất bằng cơ giới tới cao trình -4.60m, Việc đào đất đến cao trình -4.80m tại các vị trí hố móng thì sử dụng phương pháp đào thủ công. VI.1.2. Tính toán khối lượng đào: Tổng khối lượng đất phải đào : Khối lượng đào đất bằng thủ công : Trong đó: V1: thể tích đất chừa 20cm sau khi đã đào máy. Vc: thể tích đất mà cọc chiếm chỗ. Thể tích đất đào bằng máy : VI.1.3. Chọn máy đào đất: - Chọn máy đào đất dựa trên kích thước hố đào : Hđào = 4.6 m - Đất đào là sét xám trắng, đốm nâu, dẻo mềm : => Chọn máy xúc một gầu nghịch (dẫn động thủy lực) mã hiệu : EO-4321A có các thông số kỹ thuật sau :(Theo bảng tra 35 « Máy xây dựng » của thầy Nguyễn Tiến Thu). MÃ HIỆU  q (m3) R (m) h (m) H (m) tck (giây) EO-4321A 0.7 9.2 5.5 6 17 - Năng suất máy đào được tính theo công thức : Trong đó: q = 0,7 m3 – dung tích gầu. Kđ = 0,9 – hệ số đầy gầu. Kt = 1,25 – hệ số tơi của đất. ktg = 0,75 – hệ số sử dụng thời gian. Hệ số qui về đất nguyên thổ: Nck = Với Tck =tck . kvt .kquay ( Tck thời gian của một chu kỳ quay) tck = 17 s ( tra bảng 35 sổ tay máy XD) kvt = 1,1 hệ số điều kiện khi đổ đất lên thùng xe. Kquay =1- hệ số phụ thuộc góc quay , cần với => Tck = 17.1,1.1= 18.7 lần / h => Năng suất máy đào: => Năng suất 1 máy đào trong 1 ca (8h): - Số ca máy đào cần thiết là : (ca) chọn n =9 (ca) + Tính toán bề rộng theo phương ngang của hố đào : Trong đó : l0 : bước di chuyển của máy đào theo thiết kế b = R – Rmin = 7.36 – 3.70 = 3.66 m Rmin : bán kính đào đất nhỏ nhất R = 3.70 (m) R : bán kính đào đất theo thiết kế R = 0.8Rmax = 0.8x9.2= 7.36(m) Bề rộng một nửa hố đào theo phương ngang tại cao trình -4.6m chọn S = 5.0m Bề rộng một nửa hố đào theo phương ngang hố đào tại cao trình -1.35m Smin = S – (i : hệ số mái dốc tra bảng 1-2 sách KTTC ứng với đất sét i = 1:0.5) Như vậy mỗi bước di chuyển máy đào l0 = 3.6 VI.1.4. Chọn ô tô vận chuyển đất: Tính số lượng xe bên chở đất. Giả định chọn loại xe có dung tích thùng xe 7m3, khoảng cách vận chuyển 4 km (khoảng cách giả định), tốc độ xe 20 km/h, năng suất máy đào là 72.77m3/h. Số lượng xe bên chở đất : : Thời gian đổ đất ra khỏi xe : phút. : Thời gian quay xe : phút. : Thời gian đổ đất đầy lên xe. phút, chọn 6 phút. Thời gian đi và về của xe : phút. Thời gian của 1 chuyến xe : phút. => Số xe cần thiết. chọn 6 xe. Chọn 6 xe vận chuyển đất (Phục vụ cho 1 máy đào), dung tích thùng xe 7m3. VI.1.5. Tổ chức mặt bằng thi công đất : Tổ chức mặt bằng : Trên MB, máy di chuyển giật lùi về phía sau theo hình chữ chi. Tại mỗi vị trí máy đứng đào đến cao trình -4.90m, đầy gầu thì đổ sang xe vận chuyển. Chu kỳ làm việc của máy đào và máy vận chuyển đã tính toán hợp lý để tránh thời gian chờ lãng phí.