Đồ án Kỹ thuật thi công cọc ép - Đại học xây dựng

a – Thi công ép cọc I. Đặc điểm công trình đang thi công: 1. Vị trí xây dựng của công trình: C«ng tr×nh ®­îc thiÕt kÕ lµ Cung thÓ thao tæng hîp QuÇn Ngùa Hµ Néi. C«ng tr×nh ®­îc x©y dùng víi quy m« lín, cã tÝnh chÊt vµ tÇm cì Quèc gia nh»m phôc vô cho SEAGAMES 2003 t¹i ViÖt Nam còng nh­ tæ chøc c¸c cuéc thi ®Êu trong n­íc & Quèc tÕ sau SEAGAMES 2003. C«ng tr×nh thiÕt kÕ n»m trong 1 khu ®­îc quy ho¹ch lµm khu thÓ thao víi diÖn tÝch mÆt b»ng toµn c«ng tr×nh vµo kho¶ng 7200m2. Khu nµy cã mÆt b»ng réng r·i, b»ng ph¼ng, cã kh¶ n¨ng tho¸t n­íc rÊt tèt. Xung quanh c«ng tr×nh lµ c¸c khu lµm viÖc, nhµ d©n vµ tuyÕn giao th«ng c«ng céng. Cæng chÝnh cña c«ng tr×nh më ra phè LiÔu Giai, cæng phô quay ra ®­êng §èc Ng÷ thuéc QuËn Ba §×nh - Hµ Néi. MÆt chÝnh cña c«ng tr×nh quay ra h­íng §«ng - §«ng Nam, t¹o ®iÒu kiÖn th«ng giã vµ chiÕu s¸ng tù nhiªn thuËn lîi. 2. §Æc ®iÓm cña c«ng tr×nh: VÒ tæng thÓ, toµn bé kÕt cÊu c«ng tr×nh ®­îc chia thµnh tõng phÇn riªng biÖt ph©n c¸ch nhau b»ng c¸c khe lón. Lý do lµ mÆt b»ng c«ng tr×nh ®­îc ph©n chia râ rÖt bëi c¸c khu cã ®é cao vµ chøc n¨ng kh¸c nhau do ®ã t¶i träng truyÒn xuèng ch©n cét vµ mãng ë c¸c khu vùc lµ kh¸c nhau vµ chªnh nhau nhiÒu. Nh­ vËy c«ng tr×nh ®­îc t¸ch lµm 9 phÇn bao gåm: 4 lâi cøng bè trÝ ë 4 gãc ®Ó bè trÝ cÇu thang vµ ®ì dµn m¸i c«ng tr×nh. 4 khu kh¸n ®µi víi søc chøa 5000 chç. B­íc cña khung kh¸n ®µi lµ 7m vµ 7,5m. Riªng ®èi víi khung kh¸n ®µi trôc 7 - 8 cã b­íc khung lµ 9m. Khu sµn thi ®Êu t¸ch rêi víi b­íc cét lµ 7m vµ 7,5m. Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë phÇn nÒn vµ mãng th× c«ng tr×nh ®­îc thiÕt kÕ mãng cäc ®µi thÊp. §µi cäc cao 1,0m ®Æt trªn líp bªt«ng b¶o vÖ m¸c M100 dµy 0,1m. §¸y ®µi ®Æt t¹i cos -2,5m; vÞ trÝ nµy c¸ch cos thiªn nhiªn mét ®o¹n 1,3m. §Çu cäc khi ch­a bÞ ph¸ (®Ó liªn kÕt cèt thÐp víi ®µi cäc) n»m ë cos - 1,0m so víi cos thiªn nhiªn. Cäc ®­îc thi c«ng theo c«ng nghÖ Ðp cäc. Cäc Ðp dïng trong c«ng tr×nh lµ cäc bªt«ng cèt thÐp tiÕt diÖn 25´25cm dµi 12m gåm hai ®o¹n cäc C1 vµ C2 mçi ®o¹n dµi 6m. Trong ®ã ®o¹n cäc C1 cã mòi cßn ®o¹n cäc C2 th× hai ®Çu b»ng. Bªt«ng lµm cäc m¸c M300, cèt thÐp däc trong cäc 4f16 thÐp AII. Cäc ®­îc s¶n xuÊt t¹i nhµ m¸y ®óng kÝch th­íc vµ vËt liÖu, m¸c bª t«ng, c­êng ®é thÐp, t¶i träng thiÕt kÕ vµ qui ph¹m hiÖn hµnh. Cäc ®­îc vËn chuyÓn ®Õn c«ng tr­êng b»ng xe c¬ giíi vµ s¾p xÕp t¹i b·i chøa cäc cña c«ng tr×nh còng nh­ c¸c vÞ trÝ ®ãng cäc ban ®Çu . II. Kü thuËt thi c«ng Ðp cäc: 1. ­u vµ nh­îc ®iÓm cña cäc Ðp: ­u ®iÓm: §iÓm næi bËt cña cäc Ðp lµ thi c«ng ªm, kh«ng g©y trÊn ®éng ®èi víi c«ng tr×nh xung quanh, thÝch hîp cho viÖc thi c«ng trong thµnh phè. Cã ®é tin cËy, tÝnh kiÓm tra cao, chÊt l­îng cña tõng ®o¹n cäc ®­îc thö d­íi lùc Ðp, x¸c ®Þnh ®­îc lùc dõng Ðp . Nh­îc ®iÓm: bÞ h¹n chÕ vÒ kÝch th­íc vµ søc chÞu t¶i cña cäc. Trong mét sè tr­êng hîp khi ®Êt nÒn tèt th× rÊt khã Ðp cäc qua ®Ó ®­a tíi ®é s©u thiÕt kÕ . 2. C¸c yªu cÇu kü thuËt ®èi víi ®o¹n cäc Ðp: - Cèt thÐp däc cña ®o¹n cäc ph¶i hµn vµo vµnh thÐp nèi theo c¶ hai bªn cña thÐp däc vµ trªn suèt chiÒu cao vµnh. - Vµnh thÐp nèi ph¶i ph¼ng, kh«ng ®­îc vªnh, nÕu vªnh th× ®é vªnh cña vµnh nèi nhá h¬n 1%. - BÒ mÆt bª t«ng ®Çu cäc ph¶i ph¼ng, kh«ng cã ba via. - Trôc cäc ph¶i th¼ng gãc vµ ®i qua t©m tiÕt diÖn cäc. MÆt ph¼ng bª t«ng ®Çu cäc vµ mÆt ph¼ng chøa c¸c thÐp vµnh thÐp nèi ph¶i trïng nhau. Cho phÐp mÆt ph¼ng bª t«ng ®Çu cäc song song vµ nh« cao h¬n mÆt ph¼ng vµnh thÐp nèi £ 1mm. - ChiÒu dµy cña vµnh thÐp nèi ph¶i ³ 4mm. - Trôc cña ®o¹n cäc ®­îc nèi trïng víi ph­¬ng nÐn. - BÒ mÆt bª t«ng ë hai ®Çu ®o¹n cäc ph¶i tiÕp xóc khÝt. Tr­êng hîp tiÕp xóc kh«ng khÝt th× ph¶i cã biÖn ph¸p chÌn chÆt. - Khi hµn cäc ph¶i sö dông ph­¬ng ph¸p “hµn leo” (hµn tõ d­íi lªn) ®èi víi c¸c ®­êng hµn ®øng. - KiÓm tra kÝch th­íc ®­êng hµn so víi thiÕt kÕ. - §­êng hµn nèi c¸c ®o¹n cäc ph¶i cã trªn c¶ bèn mÆt cña cäc. Trªn mçi mÆt cäc ®­êng hµn kh«ng nhá h¬n 10cm. 3. L­a chän gi¶i ph¸p thi c«ng cäc: ViÖc thi c«ng Ðp cäc ë ngoµi c«ng tr­êng cã nhiÒu ph­¬ng ¸n Ðp. Trong ®ã cã hai ph­¬ng ¸n Ðp phæ biÕn: NÕu Ðp cäc xong míi x©y dùng ®µi cäc vµ kÕt cÊu bªn trªn gäi lµ ph­¬ng ph¸p Ðp tr­íc. NÕu x©y ®µi tr­íc ®Ó s½n c¸c lç chê sau ®ã Ðp cäc qua lç chê nµy gäi lµ ph­¬ng ph¸p Ðp sau. Ph­¬ng ph¸p Ðp sau ¸p dông trong c«ng t¸c c¶i t¹o, x©y chen trong ®iÒu kiÖn mÆt b»ng x©y dùng chËt hÑp. Trong ®iÒu kiÖn c«ng tr×nh cña ®å ¸n nµy víi c«ng tr×nh x©y dùng ®­îc tiÕn hµnh tõ ®Çu nªn ta sö dông ph­¬ng ph¸p Ðp tr­íc. §èi víi ph­¬ng ¸n Ðp tr­íc ta cã hai biÖn ph¸p thi c«ng sau: TiÕn hµnh ®µo hè mãng ®Õn cao tr×nh ®Ønh cäc. Sau ®ã ®Æt m¸y mãc, thiÕt bÞ Ðp xuèng ®¸y hè mãng vµ tiÕn hµnh Ðp cäc ®Õn ®é s©u cÇn thiÕt. - ­u ®iÓm: §µo hè mãng thuËn lîi kh«ng bÞ c¶n trë bëi c¸c ®Çu cäc. Kh«ng ph¶i Ðp ©m. - Nh­îc ®iÓm: ViÖc di chuyÓn m¸y, thiÕt bÞ thi c«ng d­íi hè ®µo gÆp nhiÒu khã kh¨n. ë nh÷ng n¬i cã m¹ch n­íc ngÇm cao, viÖc ®µo hè mãng tr­íc, råi míi thi c«ng Ðp cäc khã thùc hiÖn ®­îc. Khi thi c«ng Ðp cäc mµ gÆp trêi m­a th× nhÊt thiÕt ph¶i cã biÖn ph¸p b¬m hót n­íc ra khái hè mãng. Víi mÆt b»ng kh«ng réng r·i, xung quanh ®ang tån t¹i nh÷ng c«ng tr×nh th× viÖc thi c«ng theo ph­¬ng ¸n nµy gÆp nhiÒu khã kh¨n lín, ®«i khi kh«ng thùc hiÖn ®­îc. TiÕn hµnh san mÆt b»ng cho ph¼ng ®Ó tiÖn di chuyÓn thiÕt bÞ Ðp vµ vËn chuyÓn cäc. Sau ®ã tiÕn hµnh Ðp cäc theo yªu cÇu thiÕt kÕ. Nh­ vËy ®Ó ®¹t ®­îc cao tr×nh ®Ønh cäc thiÕt kÕ cÇn ph¶i Ðp ©m. Ta ph¶i chuÈn bÞ c¸c ®o¹n cäc dÉn b»ng thÐp hoÆc BTCT ®Ó cäc Ðp ®­îc tíi chiÒu s©u thiÕt kÕ. Sau khi Ðp cäc xong tiÕn hµnh ®µo ®Êt hè mãng ®Ó thi c«ng ®µi cäc, hÖ gi»ng. - ¦u ®iÓm: ViÖc di chuyÓn thiÕt bÞ Ðp cäc vµ vËn chuyÓn cäc cã nhiÒu thuËn lîi kÓ c¶ khi gÆp trêi m­a. Kh«ng bÞ phô thuéc vµo mùc n­íc ngÇm. DÔ dµng di chuyÓn m¸y, tèc ®é thi c«ng nhanh. - Nh­îc ®iÓm: Do ph¶i dïng thªm c¸c ®o¹n cäc dÉn ®Ó Ðp ©m, cã nhiÒu khã kh¨n khi Ðp ®o¹n cäc cuèi cïng xuèng ®Õn chiÒu s©u thiÕt kÕ, t¨ng sè mÐt dµi cäc Ðp. C«ng t¸c ®µo ®Êt hè mãng khã kh¨n, ph¶i ®µo thñ c«ng nhiÒu, khã c¬ giíi ho¸. KÕt luËn: C¨n cø vµo ­u ®iÓm, nh­îc ®iÓm cña hai biÖn ph¸p trªn. C¨n cø vµo mÆt b»ng c«ng tr×nh th× ta chän biÖn ph¸p Ðp ©m ®Ó thi c«ng Ðp cäc. Tr×nh tù thi c«ng: H¹ tõng ®o¹n cäc vµo trong ®Êt b»ng thiÕt bÞ Ðp cäc. C¸c ®o¹n cäc ®­îc nèi vµ víi nhau b»ng ph­¬ng ph¸p hµn. Sau khi h¹ ®o¹n cäc cuèi cïng vµo trong ®Êt ph¶i ®¶m b¶o cho mòi cäc ë ®é s©u thiÕt kÕ (®o¹n cäc nµy ®­îc h¹ vµo ®Êt ®Ó ®­a mòi cäc xuèng cos thiÕt kÕ b»ng cäc dÉn). 3. L­a chän m¸y mãc thiÕt bÞ thi c«ng Ðp cäc: 3.1. TÝnh to¸n chän m¸y Ðp cäc; 3.1.1. C¸c yªu cÇu kü thuËt cña m¸y Ðp cäc: Lùc Ðp danh ®Þnh lín nhÊt cña thiÕt bÞ kh«ng nhá h¬n 1,4 lÇn lùc Ðp lín nhÊt Pe max yªu cÇu theo qui ®Þnh cña thiÕt kÕ. Lùc nÐn cña kÝch ph¶i ®¶m b¶o t¸c dông däc trôc cäc nÕu dïng ph­¬ng ph¸p Ðp ®Ønh, kh«ng g©y lùc ngang khi Ðp. ChuyÓn ®éng cña pÝt t«ng kÝch ph¶i ®Òu vµ khèng chÕ ®­îc tèc ®é Ðp cäc. §ång hå ®o ¸p lùc ph¶i t­¬ng xøng víi kho¶ng lùc ®o. ThiÕt bÞ Ðp cäc ph¶i ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ®Ó vËn hµnh theo ®óng qui ®Þnh vÒ an toµn lao ®éng khi thi c«ng . Gi¸ trÞ ®o ¸p lùc lín nhÊt cña ®ång hå kh«ng v­ît qu¸ hai lÇn ¸p lùc ®o khi Ðp cäc. ChØ nªn huy ®éng (0,7 ¸ 0,8) kh¶ n¨ng tèi ®a cña thiÕt bÞ. Trong qu¸ tr×nh Ðp cäc ph¶i lµm chñ ®­îc tèc ®é Ðp ®Ó ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt. 3.1.2. TÝnh to¸n lùa chän m¸y Ðp: §Ó ®­a mòi cäc ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ, cäc ph¶i qua c¸c tÇng ®Þa chÊt kh¸c nhau. Cô thÓ ®èi víi ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt cña c«ng tr×nh nµy, cäc ph¶i xuyªn qua c¸c líp ®Êt sau: - Líp ®Êt c¸t pha ë tr¹ng th¸i xèp dµy trung b×nh 5,1m. - Líp ®Êt c¸t pha ë tr¹ng th¸i chÆt dµy trung b×nh 7,2m. - Líp ®Êt c¸t h¹t trung ë tr¹ng th¸i chÆt. Mòi cäc c¾m vµo líp ®Êt nµy 0,7m. Nh­ vËy muèn ®­a cäc ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ cÇn ph¶i t¹o ra mét lùc th¾ng ®­îc lùc ma s¸t mÆt bªn cña cäc vµ ph¸ vì cÊu tróc cña líp ®Êt ë bªn d­íi mòi cäc. Lùc nµy bao gåm träng l­îng b¶n th©n cäc vµ lùc Ðp thñy lùc do m¸y Ðp g©y ra. Ta bá qua träng l­îng b¶n th©n cäc vµ xem nh­ lùc Ðp cäc hoµn toµn do kÝch thñy lùc cña m¸y Ðp g©y ra. Lùc Ðp nµy ®­îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc: Pe ³ K´Pc. Trong ®ã: Pe: Lùc Ðp cÇn thiÕt ®Ó cäc ®i s©u vµo ®Êt nÒn ®Õn ®é s©u cÇn thiÕt. K: HÖ sè phô thuéc vµo lo¹i ®Êt vµ tiÕt diÖn cäc. Nh­ ®· nãi ë trªn ta ph¶i cã K ³ 1,4. Trong tr­êng hîp nµy do líp ®Êt nÒn ë phÝa mòi cäc lµ ®Êt c¸t h¹t trung ë tr¹ng th¸i chÆt nªn ta chän K = 1,5. Pc: Tæng søc kh¸ng tøc thêi cña nÒn ®Êt. Pc bao gåm hai thµnh phÇn: - PhÇn kh¸ng cña ®Êt ë mòi cäc. - PhÇn ma s¸t cña nÒn ®Êt ë thµnh cäc (theo chu vi cña cäc). Theo kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë phÇn thiÕt kÕ mãng cho c«ng tr×nh, ta cã: Pc = P'® = 721,52KN. Pe = 1,6´721,52 = 1154,43KN = 115,443T. Do trong qu¸ tr×nh Ðp chØ nªn huy ®éng tõ 0,7 ¸ 0,8 lùc Ðp tèi ®a cña thiÕt bÞ Ðp nªn lùc Ðp tèi ®a cÇn thiÕt cña m¸y Ðp ph¶i lµ: Pe max = = = 144,304T. Chän m¸y Ðp ICT0393 cã c¸c th«ng sè kü thuËt sau: + M¸y cã hai kÝch thñy lùc víi tæng lùc nÐn lín nhÊt cña thiÕt bÞ do hai kÝch g©y ra lµ: Pmax = 160T (mçi kÝch 80T). +TiÕt diÖn cäc Ðp ®­îc ®Õn 30cm. + ChiÒu dµi ®o¹n cäc: 6 ¸ 9m. + §éng c¬ ®iÖn 17,5KW. + Sè vßng quay ®Þnh møc cña ®éng c¬: 4450v/phót. + §­êng kÝnh xi lanh thuû lùc: 280mm. + ¸p lùc ®Þnh møc cña b¬m: 400Kg/cm2. + Dung tÝch thïng dÇu lµ: 300lÝt. 3.2. TÝnh to¸n ®èi träng: Dïng ®èi träng lµ c¸c khèi bªt«ng cã kÝch th­íc (3´1´1)m. Träng l­îng cña mét côc ®èi träng lµ: P®t = 3´1´1´2,5 = 7,5(T). Tæng träng l­îng cña ®èi träng ph¶i lín h¬n PÐp = 115,443T (kh«ng xÐt ®Õn träng l­îng cña khung vµ gi¸ m¸y tham gia lµm ®èi träng). Nh­ vËy sè côc ®èi träng cÇn thiÕt cho m¸y lµ: n®t = = = 15,39(côc). VËy ta bè trÝ khèi ®èi träng gåm 16 côc. Sè l­îng ®èi träng ë mçi bªn m¸y Ðp phô thuéc vµo vÞ trÝ cña cäc cÇn Ðp sao cho mÆt ph¼ng chøa hai khèi ®èi träng trïng víi ®­êng t©m cña èng th¶ cäc. 3.3. Lùa chän lo¹i cÇn trôc phôc vô cho c«ng t¸c Ðp cäc: Trong qu¸ tr×nh thi c«ng, cÇn trôc ph¶i cÈu c¸c ®èi träng vµ cäc þ C¨n cø vµo träng l­îng cña cäc còng nh­ träng l­îng ®èi träng, chiÒu cao n©ng cäc vµ ®èi träng ®Ó chän cÇn trôc. Träng l­îng cña mét ®o¹n cäc lµ: Gcäc = 1,1´0,25´0,25´6´2,5 = 1,031(T) <7,5t = P®t. Khi thi c«ng Ðp cäc, cÇn trôc di chuyÓn trªn kh¾p mÆt b»ng nªn ta chän cÇn trôc tù hµnh b¸nh h¬i. Tõ nh÷ng yÕu tè trªn ta chän cÇn trôc tù hµnh « t« dÉn ®éng thuû lùc NK-200 cã c¸c th«ng sè sau: + H·ng s¶n xuÊt: KATO - NhËt B¶n. + Søc n©ng Qmax/Qmin = 20/6,5T. + TÇm víi Rmin/Rmax = 3/22m. + ChiÒu cao n©ng: Hmax = 23,5m. Hmin = 4,0m. + §é dµi cÇn chÝnh L: 10,28 ¸ 23,5m. + §é dµi cÇn phô l: 7,2m. + Thêi gian thay ®æi tÇm víi: 1,4phót. + VËn tèc quay cÇn: 3,1v/phót. 4. BiÖn ph¸p thi c«ng Ðp cäc: 4.1. ChuÈn bÞ tµi liÖu: B¸o c¸o kh¶o s¸t ®Þa chÊt c«ng tr×nh, c¸c biÓu ®å xuyªn tÜnh, b¶n ®å c¸c c«ng tr×nh ngÇm. MÆt b»ng mãng c«ng tr×nh. Hå s¬ thiÕt bÞ Ðp cäc. Hå s¬ kü thuËt vÒ s¶n xuÊt cäc. Lùc Ðp giíi h¹n tèi thiÓu yªu cÇu t¸c dông vµo cäc ®Ó cäc chÞu søc t¶i dù tÝnh. ChiÒu dµi tèi thiÓu cña cäc Ðp theo thiÕt kÕ. 4.2. C«ng t¸c chuÈn bÞ mÆt b»ng thi c«ng vµ cäc: ViÖc bè trÝ mÆt b»ng thi c«ng ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn tiÕn ®é thi c«ng nhanh hay chËm cña c«ng tr×nh. ViÖc bè trÝ mÆt b»ng thi c«ng hîp lÝ ®Ó c¸c c«ng viÖc kh«ng bÞ chång chÐo, c¶n trë lÉn nhau cã t¸c dông gióp ®Èy nhanh tiÕn ®é thi c«ng, rót ng¾n thêi gian thi c«ng c«ng tr×nh. Tr­íc khi thi c«ng mÆt b»ng cÇn ®­îc dän s¹ch, ph¸t quang, ph¸ vì c¸c ch­íng ng¹i vËt, san ph¼ng... X¸c ®Þnh h­íng di chuyÓn cña thiÕt bÞ Ðp cäc trªn mÆt b»ng vµ h­íng di chuyÓn m¸y Ðp hîp lý trong mçi ®µi cäc. Cäc ph¶i ®­îc bè trÝ trªn mÆt b»ng sao cho thuËn lîi cho viÖc thi c«ng mµ vÉn kh«ng c¶n trë m¸y mãc thi c«ng. VÞ trÝ c¸c cäc ph¶i ®­îc ®¸nh dÊu s½n trªn mÆt b»ng b»ng c¸c cét mèc ch¾c ch¾n, dÔ nh×n. §¸nh dÊu c¸c vÞ trÝ c«ng tr×nh ngÇm (nÕu cã). C¨n cø b¸o c¸o ®Þa chÊt hè khoan xem xÐt kh¶ n¨ng th¨m dß dÞ tËt ®Þa chÊt, dù tÝnh c¸c ph­¬ng ¸n xö lý (nÕu cã). Cäc ph¶i ®­îc v¹ch s½n c¸c ®­êng t©m ®Ó sö dông m¸y ng¾m kinh vÜ. 4.3 BiÖn ph¸p gi¸c ®µi cäc vµ cäc trªn mÆt b»ng: 4.3.1. Gi¸c ®µi cäc trªn mÆt b»ng: Ng­êi thi c«ng ph¶i kÕt hîp víi ng­êi lµm c«ng t¸c ®o ®¹c tr¶i vÞ trÝ c«ng tr×nh trong b¶n vÏ ra hiÖn tr­êng x©y dùng. Trªn b¶n vÏ tæng mÆt b»ng thi c«ng ph¶i x¸c ®Þnh ®Çy ®ñ vÞ trÝ cña tõng h¹ng môc c«ng tr×nh, ghi râ c¸ch x¸c ®Þnh l­íi « täa ®é, dùa vµo vËt chuÈn cã s½n hay dùa vµo mèc quèc gia, c¸ch chuyÓn mèc vµo ®Þa ®iÓm x©y dùng. Tr¶i l­íi ghi trong b¶n mÆt b»ng thµnh l­íi « trªn hiÖn tr­êng vµ to¹ ®é cña gãc nhµ ®Ó gi¸c mãng nhµ chó ý ®Õn sù ph¶i më réng hè mãng do lµm m¸i dèc. Muèn cè ®Þnh mãng trªn c«ng tr×nh trªn mÆt ®Êt sau khi ®· ®o ®¹c ng­êi ta lµm c¸c gi¸ ngùa. Gi¸ ngùa ®¬n gåm hai cét (d = 12; L = 1,2m) vµ mét tÊm v¸n ®­îc bµo ph¼ng chiÒu dµy 2cm, b¶n réng 15cm, chiÒu dµi lín h¬n kÝch th­íc mãng ph¶i ®µo 40cm. MÆt trªn cña tÊm v¸n ph¶i thËt ngang b»ng. Gi¸ ngùa ph¶i song song víi c¹nh ngoµi cña c«ng tr×nh vµ ®Æt c¸ch c¹nh ®ã mét kho¶ng 1,5 ¸ 2m ®Ó cho chóng kh«ng c¶n trë ®Õn viÖc ®µo ®Êt vµ x©y mãng sau nµy. Trªn c¸c gi¸ ngùa tr­íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh c¸c ®­êng t©m cho thËt ®óng. §ãng ®inh ghi dÊu trôc cña mãng vµ 2 mÐp mãng, sau ®ã ®ãng 2 ®inh n÷a vµo vÞ trÝ mÐp ®µo ®· kÓ ®Õn m¸i dèc. TÊt c¶ mãng ®Òu cã bé gi¸ ngùa ®¸nh dÊu trôc mãng. C¨ng d©y thÐp 1mm nèi c¸c ®­êng mÐp ®µo. LÊy v«i bét r¾c lªn d©y thÐp c¨ng mÐp mãng nµy lµm c÷ ®µo. 2. Gi¸c cäc trong mãng: Sau khi gi¸c mãng xong ta ®· x¸c ®Þnh ®­îc vÞ trÝ cña ®µi, ta tiÕn hµnh x¸c ®Þnh vÞ trÝ cäc trong ®µi theo biÖn ph¸p thñ c«ng. ë phÇn mãng trªn mÆt b»ng ta ®· x¸c ®Þnh ®­îc tim ®µi nhê c¸c ®iÓm1, 2, 3, 4. C¸c ®iÓm nµy ®­îc ®¸nh dÊu b»ng c¸c mèc. C¨ng d©y trªn c¸c mèc, lÊy th¨ng b»ng sau ®ã tõ tim ®o c¸c kho¶ng c¸ch x¸c ®Þnh vÞ trÝ tim cäc theo thiÕt kÕ. X¸c ®Þnh tim cäc b»ng ph­¬ng ph¸p thñ c«ng: Dïng qu¶ däi th¶ tõ c¸c giao ®iÓm trªn d©y ®· x¸c ®Þnh tim cäc ®Ó x¸c ®Þnh tim cäc thùc d­íi ®Êt, ®¸nh dÊu c¸c vÞ trÝ nµy l¹i b»ng c¸ch ®ãng xuèng 1 ®o¹n gç hoÆc mét ®o¹n thÐp. 4.4. KiÓm tra kh¶ n¨ng chÞu lùc cña cäc: Tr­íc khi Ðp cäc ®¹i trµ, ph¶i tiÕn hµnh Ðp ®Ó lµm thÝ nghiÖm nÐn tÜnh cäc t¹i nh÷ng ®iÓm cã ®iÒu kiÖn ®Þa chÊt tiªu biÓu nh»m lùa chän ®óng ®¾n lo¹i cäc, thiÕt bÞ thi c«ng vµ ®iÒu chØnh ®å ¸n thiÕt kÕ. Sè l­îng cäc cÇn kiÓm tra víi thÝ nghiÖm nÐn tÜnh tõ (0,5 ¸1)% tæng sè cäc Ðp nh­ng kh«ng Ýt h¬n 3 cäc. Cäc ®­îc nÐn theo tõng cÊp, tÝnh b»ng % cña t¶i träng thiÕt kÕ. T¶i träng ®­îc t¨ng lªn cÊp míi nÕu sau mét giê quan s¸t ®é lón cña cäc nhá h¬n 0,02mm vµ gi¶m dÇn sau mçi lÇn däc trong kho¶ng thêi gian trªn. 4.5. VËn hµnh m¸y Ðp: 4.5.1. C¸c b­íc vËn hµnh m¸y Ðp cäc: VËn chuyÓn vµ l¾p r¸p thiÕt bÞ Ðp cäc vµo vÞ trÝ Ðp ®¶m b¶o an toµn. ChØnh m¸y Ðp sao cho ®­êng trôc cña khung m¸y, trôc cña kÝch, trôc cña cäc th¼ng ®øng vµ n»m trong cïng 1 mÆt ph¼ng vu«ng gãc víi mÆt ph¼ng chuÈn n»m ngang (mÆt ph¼ng chuÈn ®µi cäc), ®é nghiªng kh«ng ®­îc v­ît qu¸ 0,5%. LÇn l­ît cÈu ®èi träng ®Æt lªn dÇm ®ì sao cho mÆt ph¼ng chøa träng t©m cña 2 khèi ®èi träng trïng víi ®­êng t©m cña èng th¶ cäc. PhÇn ®èi träng nÕu nh« ra ngoµi dÇm ph¶i cã gç kª thËt v÷ng. Tr­íc khi cho m¸y vËn hµnh ph¶i kiÓm tra liªn kÕt cè ®Þnh m¸y, tiÕn hµnh ch¹y thö, kiÓm tra tÝnh æn ®Þnh cña thiÕt bÞ Ðp cäc (gåm ch¹y kh«ng t¶i vµ cã t¶i). C¾t nguån ®iÖn vµo m¸y b¬m thuû lùc, ®­a m¸y b¬m ®Õn vÞ trÝ thuËn tiÖn cho viÖc ®iÒu khiÓn. Nèi gi¾c thuû lùc vµ gi¾c ®iÖn m¸y b¬m thuû lùc cho m¸y ho¹t ®éng, ®iÒu khiÓn cho khung m¸y xuèng vÞ trÝ thÊp nhÊt. CÈu cäc vµ th¶ cäc vµo trong khung dÉn vµ ®iÒu chØnh cäc tho¶ m·n c¸c yªu cÇu ®· nªu ë phÇn trªn. §iÒu khiÓn m¸y Ðp, tiÕn hµnh Ðp cäc. 4.5.2. Di chuyÓn m¸y Ðp sang vÞ trÝ kh¸c: C¾t gi¾c thuû lùc, cuèn gän tuy« thuû lùc lªn tr¹m. C¾t gi¾c ®iÖn cÇu dao, c¾t gi¾c ®éng c¬ ®iÖn, thu gän d©y ®iÖn. CÈu th¸o ®èi träng ®Õn vÞ trÝ sao cho dÔ dµng l¾p nhÊt. C¸c thao t¸c tiÕp theo nh­ phÇn trªn. Cø nh­ vËy tiÕn hµnh ®Õn khi Ðp xong toµn bé cäc cho c«ng tr×nh theo thiÕt kÕ. 4.6. TiÕn hµnh Ðp cäc: 4.6.1. Ðp ®o¹n cäc C1 (®o¹n cäc cã mòi): §o¹n cäc C1 ph¶i ®­îc l¾p dùng cÈn thËn vµo thanh dÉn. Dïng hai m¸y kinh vÜ ®Æt theo hai ph­¬ng vu«ng gãc víi trôc cña vÞ trÝ Ðp cäc ®Ó ®iÒu chØnh cäc. CÇn ph¶i c¨n chØnh chÝnh x¸c ®Ó trôc cña cäc trïng víi ph­¬ng nÐn cña thiÕt bÞ Ðp vµ ®i qua ®iÓm ®Þnh vÞ cäc, ®é sai lÖch t©m kh«ng lín qu¸ 1cm. §Çu trªn cña ®o¹n cäc C1 ph¶i ®­îc g¾n chÆt vµo thanh ®Þnh h­íng cña khung m¸y. Khi thanh chèt tiÕp xóc chÆt víi ®Ønh cäc th× ®iÒu khiÓn van t¨ng dÇn ¸p lùc dÇu. Trong nh÷ng gi©y ®Çu tiªn ¸p lùc t¨ng lªn chËm, ®Òu ®Ó ®o¹n cäc C1 c¾m vµo ®Êt mét c¸ch nhÑ nhµng, tèc ®é xuyªn kh«ng lín h¬n 1cm/sec. Víi nh÷ng líp ®Êt phÝa trªn th­êng chøa nhiÒu dÞ vËt nhá tuy cäc cã thÓ xuyªn qua nh­ng dÔ bÞ nghiªng chÖch. Khi ph¸t hiÖn thÊy nghiªng ph¶i dõng l¹i vµ c¨n chØnh ngay. Khi chiÒu dµi cßn l¹i cña ®o¹n cäc Ðp c¸ch mÆt ®Êt 0,5m th× dõng l¹i ®Ó nèi, l¾p ®o¹n C2. 4.6.2. L¾p, nèi vµ Ðp ®o¹n cäc C2: Tr­íc khi l¾p nèi cÇn kiÓm tra bÒ mÆt 2 ®Çu cña ®o¹n cäc C2, ph¶i söa cho thËt ph¼ng ®Ó nèi cäc ®­îc chÝnh x¸c. KiÓm tra c¸c chi tiÕt mèi nèi vµ chuÈn bÞ c¸c b¶n m·, m¸y hµn. Dïng cÇn trôc cÈu l¾p ®o¹n cäc C2 vµo vÞ trÝ Ðp. Dïng hai m¸y kinh vÜ c¨n chØnh ®Ó ®­êng trôc 2 ®o¹n cäc C2, C1 trïng víi ph­¬ng nÐn cña thiÕt bÞ Ðp. §é nghiªng cña ®o¹n cäc C2 kh«ng qu¸ 1%. Gia t¶i lªn ®Çu cäc mét lùc sao cho ¸p lùc ë mÆt tiÕp xóc cña hai ®Çu cäc kho¶ng 3 ¸ 4 Kg/cm2 ®Ó t¹otiÕp xóc gi÷a bÒ mÆt bª t«ng cña 2 ®o¹n cäc. NÕu bª t«ng mÆt tiÕp xóc kh«ng chÆt th× ph¶i chÌn chÆt b»ng c¸c b¶n thÐp ®Öm sau ®ã míi tiÕn hµnh hµn nèi cäc theo quy ®Þnh cña thiÕt kÕ. Trong qu¸ tr×nh hµn ph¶i gi÷ nguyªn lùc tiÕp xóc. Khi ®· nèi xong, kiÓm tra chÊt l­îng mèi nèi hµn míi tiÕn hµnh Ðp ®o¹n cäc C2. T¨ng dÇn ¸p lùc nÐn ®Ó m¸y cã thêi gian t¹o ®ñ lùc Ðp th¾ng lùc ma s¸t vµ lùc kh¸ng xuyªn cña ®Êt ë mòi cäc. §iÒu chØnh ®Ó thêi gian ®Çu ®o¹n cäc C2 ®i s©u vµo lßng ®Êt víi tèc ®é xuyªn kh«ng qu¸ 1cm/sec. Khi ®o¹n cäc C2 chuyÓn ®éng ®Òu míi t¨ng tèc ®é xuyªn nh­ng kh«ng qu¸ 2 cm/sec. Khi lùc nÐn t¨ng ®ét ngét tøc lµ mòi cäc ®· gÆp ph¶i ®Êt cøng h¬n (hoÆc dÞ vËt côc bé) khi ®ã cÇn gi¶m lùc nÐn ®Ó cäc cã thÓ xuyªn ®­îc (hoÆc kiÓm tra ®Ó cã biÖn ph¸p xö lý thÝch hîp) vµ gi÷ ®Ó lùc Ðp kh«ng v­ît qu¸ gi¸ trÞ tèi ®a cho phÐp cã thÓ ph¸ ho¹i cäc. Cuèi cïng ta dùng l¾p vµ Ðp ®o¹n cäc dÉn Ðp ©m ®Ó ®­a cäc xuèng ®é s©u thiÕt kÕ. §Æt cäc dÉn lªn trªn ®o¹n cäc C2 sao cho ®Çu cäc dÉn «m khÝt lÊy ®Ønh cña ®o¹n cäc C2. KiÓm tra ®é ®ång trôc cña cäc dÉn vµ ®o¹n C2. TiÕp tôc t¨ng ¸p lùc tõ tõ ®Ó Ðp cäc xuèng ®óng ®é s©u thiÕt kÕ. Cäc Ðp ©m ®­îc lµm tõ c¸c thÐp gãc vµ thÐp b¶n hµn víi mét ®o¹n cäc bªt«ng cèt thÐp dµi 1,5m cã cÊu t¹o nh­ h×nh vÏ. 4.6.3. KÕt thóc c«ng viÖc Ðp xong 1 cäc: Cäc ®­îc coi nh­ Ðp xong khi tho¶ m·n 2 ®iÒu kiÖn sau: - ChiÒu dµi cäc ®­îc Ðp s©u vµo trong lßng ®Êt dµi h¬n chiÒu dµi tèi thiÓu do thiÕt kÕ quy ®Þnh. - Lùc Ðp vµo thêi ®iÓm cuèi cïng ®¹t trÞ sè thiÕt kÕ quy ®Þnh trªn suèt chiÒu s©u xuyªn ³ 3d = 0,9m, trong kho¶ng ®ã tèc ®é xuyªn £ 1cm/sec. 4.6.4. Ghi chÐp, theo dâi lùc Ðp theo chiÒu dµi cäc: Ghi lùc Ðp cäc ®Çu tiªn: Khi mçi cäc ®· c¾m s©u vµo ®Êt 30 - 50 cm th× ta tiÕn hµnh ghi c¸c chØ sè lùc ®Çu tiªn. Sau ®ã cø mçi lÇn cäc ®i s©u xuèng 1m th× ghi lùc Ðp t¹i thêi ®iÓm ®ã vµo sæ nhËt ký Ðp cäc NÕu thÊy ®ång hå ®o ¸p t¨ng lªn gi¶m xuèng ®ét ngét th× ph¶i ghi vµo nhËt ký thi c«ng ®é s©u vµ gi¸ trÞ lùc Ðp thay ®æi nãi trªn. NÕu thêi gian thay ®æi lùc Ðp kÐo dµi th× ngõng Ðp ®Ó cã biÖn ph¸p xö lý. Sæ nhËt ký ph¶i ghi liªn tôc ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ. Khi lùc Ðp t¸c dông lªn cäc cã gi¸ trÞ 0,8 gi¸ trÞ tèi thiÓu th× ghi l¹i ®é s©u vµ gi¸ trÞ ®ã . B¾t ®Çu tõ ®é s©u cã ¸p lùc : T = 0,8´Pe max = 0,8´115,443 = 923,546(T) th× ghi chÐp lùc Ðp t¸c dông lªn cäc øng víi tõng ®é s©u xuyªn 20cm vµo nhËt ký. Ta tiÕp tôc ghi chÐp nh­ vËy cho tíi khi Ðp xong mét cäc. 4.6.5. Xö lý ®Çu cäc: Sau khi thi c«ng ®Êt xong ®Ó lé ra phÇn ®Çu cäc, phÇn bª t«ng trªn cïng cña cäc ®­îc ph¸ bá ®i 15cm ®óng yªu cÇu thiÕt kÕ cho tr¬ thÐp ra. Cèt thÐp däc cña cäc ®­îc ®¸nh s¹ch sÏ vµ bÎ chÕch theo thiÕt kÕ. 5. C¸c sù cè x¶y ra khi ®ang Ðp cäc: Cäc bÞ nghiªng, lÖch khái vÞ trÝ thiÕt kÕ. + Nguyªn nh©n: Do gÆp ch­íng ng¹i vËt hoÆc mòi cäc khi chÕ t¹o cã ®é v¸t kh«ng ®Òu. + BiÖn ph¸p xö lý: Cho ngõng ngay viÖc Ðp cäc l¹i. T×m hiÓu nguyªn nh©n, nÕu gÆp vËt c¶n th× cã biÖn ph¸p ®µo, ph¸ bá. NÕu do cäc v¸t kh«ng ®Òu th× ph¶i khoan dÉn h­íng cho cäc xuèng ®óng h­íng. C¨n chØnh l¹i vÞ trÝ cäc b»ng d©y däi vµ cho Ðp tiÕp. Cäc ®ang Ðp xuèng kho¶ng 0,5 ¸ 1m ®Çu tiªn th× bÞ cong, xuÊt hiÖn vÕt nøt gÉy ë vïng ch©n cäc: + Nguyªn nh©n: Do gÆp ch­íng ng¹i vËt cøng nªn lùc Ðp lín. + BiÖn ph¸p xö lý: Th¨m dß nÕu dÞ vËt bÐ th× Ðp cäc lÖch sang vÞ trÝ bªn c¹nh. NÕu dÞ vËt lín th× ph¶i kiÓm tra xem sè l­îng cäc Ðp ®· ®ñ kh¶ n¨ng chÞu t¶i ch­a, nÕu ®ñ th× th«i cßn nÕu ch­a ®ñ th× ph¶i tÝnh to¸n l¹i ®Ó t¨ng sè l­îng cäc hoÆc cã biÖn ph¸p khoan dÉn ph¸ bá dÞ vËt ®Ó Ðp cäc xuèng tíi ®é s©u thiÕt kÕ. Khi Ðp cäc ch­a ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ mµ ¸p lùc ®· ®¹t, khi ®ã ph¶i gi¶m bít tèc ®é Ðp, t¨ng lùc Ðp lªn tõ tõ nh­ng kh«ng ®­îc lín h¬n PÐ max. NÕu cäc vÉn kh«ng xuèng th× ngõng Ðp vµ b¸o c¸o víi bªn thiÕt kÕ ®Ó kiÓm tra xö lý. NÕu nguyªn nh©n lµ do líp c¸t h¹t trung bÞ Ðp qu¸ chÆt th× dõng Ðp cäc nµy l¹i mét thêi gian chê cho ®é chÆt líp ®Êt gi¶m dÇn råi Ðp tiÕp . Khi Ðp ®Õn ®é s©u thiÕt kÕ mµ ¸p lùc ®Çu cäc vÉn ch­a ®¹t ®Õn yªu cÇu theo tÝnh to¸n. Tr­êng hîp nµy x¶y ra th­êng lµ do khi ®ã ®Çu cäc vÉn ch­a ®Õn líp c¸t h¹t trung, hoÆc gÆp c¸c thÊu kÝnh, ®Êt yÕu, ta ngõng Ðp cäc vµ b¸o víi bªn thiÕt kÕ ®Ó kiÓm tra, x¸c ®Þnh nguyªn nh©n vµ t×m biÖn ph¸p xö lÝ. BiÖn ph¸p xö lÝ trong tr­êng hîp nµy th­êng lµ nèi thªm cäc khi ®· kiÓm tra vµ x¸c ®Þnh râ líp ®Êt bªn d­íi lµ líp ®Êt yÕu sau ®ã Ðp cho ®Õn khi ®¹t ¸p lùc thiÕt kÕ. 6. An toµn lao ®éng trong thi c«ng cäc Ðp: Khi thi c«ng cäc Ðp cÇn ph¶i huÊn luyÖn cho c«ng nh©n, trang bÞ b¶o hé vµ kiÓm tra an toµn thiÕt bÞ Ðp cäc. ChÊp hµnh nghiªm chØnh qui ®Þnh trong an toµn lao ®éng vÒ sö dông vËn hµnh kÝch thuû lùc, ®éng c¬ ®iÖn cÇn cÈu, m¸y hµn ®iÖn, c¸c hÖ têi c¸p vµ rßng räc . C¸c khèi ®èi träng ph¶i ®­îc xÕp theo nguyªn t¾c t¹o thµnh khèi æn ®Þnh, kh«ng ®­îc ®Ó khèi ®èi träng nghiªng, r¬i ®æ trong qu¸ tr×nh Ðp cäc. Ph¶i chÊp hµnh nghiªm chÆt qui tr×nh an toµn lao ®éng ë trªn cao, ph¶i cã d©y an toµn thang s¾t lªn xuèng. ViÖc s¾p xÕp cäc ph¶i ®¶m b¶o thuËn tiÖn vÞ trÝ c¸c mãc buéc c¸p ®Ó cÈu cäc ph¶i ®óng theo qui ®Þnh thiÕt kÕ. D©y c¸p ®Ó kÐo cäc ph¶i cã hÖ sè an toµn > 6. Tr­íc khi dùng cäc ph¶i kiÓm tra an toµn, ng­êi kh«ng cã nhiÖm vô ph¶i ®øng ngoµi ph¹m vi ®ang dùng cäc mét kho¶ng c¸ch Ýt nhÊt b»ng chiÒu cao th¸p céng thªm 2m. Khi ®Æt cäc vµo vÞ trÝ, cÇn kiÓm tra kü vÞ trÝ cña cäc theo yªu cÇu kü thuËt råi míi tiÕn hµnh Ðp.