Biện pháp thi công cọc khoan nhồi cảng khách quốc tế Hòn Gai

BIỆN PHÁP THI CÔNG KHOAN CỌC NHỒI

DỰ ÁN CẦU DẪN, BẾN DU THUYỀN CẢNG KHÁCH QUỐC TẾ HÒN GAI, PHƯỜNG BÃI CHÁY, THÀNH PHỐ HẠ LONG, TỈNH QUẢNG NINH

GÓI THẦU SỐ 4: THI CÔNG XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

I.GIỚI THIỆU CHUNG

1.Mở đầu

Dự án Cảng khách Quốc tế Hòn Gai – Bến số 1 được chia làm 2 hợp phần; Hợp phần A và hợp phần B. Trong đó Hợp phần A bao gồm: Cầu dẫn; Bến du thuyền; Nhà đón tiếp khách trên cầu cảng; Hạng mục hạ tầng kỹ thuật. Hợp phần A do Sở Giao thông vận tải tỉnh Quảng Ninh làm Chủ đầu tư. Hợp phần B bao gồm: Sàn đón trả khách; Trụ neo; Trụ đỡ cầu công tác; Cầu công tác; Cầu dẫn phụ (dẫn từ sàn đón trả khách đến khu vực vùng quay xe – nhà tiếp đón khách); Nạo vét và phao tiêu báo hiệu. Hợp phần B do Công ty TNHH Mặt trời Hạ Long làm Chủ đầu tư.

Các hạng mục hợp phần A bao gồm:

• Cầu dẫn: kích thước LxB = 706x10,5m. Mố cầu LxB = 55,3x11,24m.
• Vùng quay xe: có diện tích 2780m2.
• Bến du thuyền: 02 bến, kết cấu cứng bằng bêtông cốt thép, mỗi bến dài 100m.
• Các công trình kiến trúc và mạng kỹ thuật:

• Nhà đón tiếp khách: diện tích 400m2;
• 01 Trạm biến áp;
• 01 Bể nước 1000m3;
• 01 Trạm bơm;
• Mạng kỹ thuật: bao gồm: hệ thống cấp điện; hệ thống cấp nước; hệ thống thoát nước thải; hệ thống thoát nước mưa (tự chảy); hệ thống phòng cháy, chữa cháy.

2.Thông tin các đơn vị thực hiện dự án

1. Chủ đầu tư: Sở Giao thông vận tải Tỉnh Quảng Ninh.
2. Ban quản lý dự án: Ban quản lý các dự án công trình giao thông.
3. Đơn vị tư vấn thiết kế: Công ty Cổ phần TVXD Cảng – Đường thủy (TediPort).
4. Đơn vị tư vấn giám sát: Công ty Cổ phần tư vấn xây dựng công trình Thăng Long.
5. Đơn vị thi công: Liên danh Công ty TNHH Olympia – Công ty Cổ phần tư vấn và Xây dựng Phú Xuân.

3.Điều kiện tự nhiên

3.1.Đặc điểm địa chất

Khu vực khảo sát dự án cảng khách quốc tế Hòn Gai gồm các lớp đất đá được chia từ trên xuống dưới như sau:

• Lớp 1: Sét, xám xanh, màu xám ghi, trạng thái chảy;
• Lớp 2: Sét ít dẻo, màu xám vàng, xám sáng, trạng thái dẻo chảy;
• Lớp 2a: Sét ít dẻo, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái dẻo mềm;
• Lớp 2b: Sét ít dẻo, màu nâu đỏ, xám vàng, trạng thái dẻo mềm;
• Lớp 3a: Cát cấp phối kém, màu xám vàng, kết cấu rời rạc đến chặt vừa;
• Lớp 3: Sỏi sạn cấp phối kém, màu xám vàng, kết cấu chặt vừa;
• Lớp 4: Cát sét lẫn bụi, xám vàng, trạng thái dẻo cứng;
• Lớp 5: Cát lẫn sét bụi, màu xám vàng, kết cấu, kết cấu xốp;
• Lớp 7: Sét pha, lẫn sạn sỏi, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái chảy;
• Lớp 7a: Sét pha, lẫn sạn sỏi, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo mềm;
• Lớp 8: Sét pha lẫn dăm sạn, màu xám vàng, trạng thái dẻo mềm;
• Lớp 9: Đá vôi, phong hóa nứt nẻ mạnh, màu xám xanh, xám trắng;
• Lớp 10: Đá vôi, phong hóa nứt nẻ, màu xám xanh, xám trắng;

Hang kaster được lấp đầy bằng cát sét/sét pha/sét lẫn dăn sạn, màu xám vàng, nâu đỏ, trạng thái dẻo chảy đến dẻo mềm.

Cấu trúc địa tầng trong khu vực khảo sát địa chất rất phức tạp, cao độ đỉnh lớp đá biến đổi lớn. Lớp đá vôi (lớp 9, 10) xuất hiện các khe nứt và nhiều tầng hang kaster, khi thiết kế cần đặc biệt chú ý cao độ đặt mũi cọc. Trong quá trình khoan khảo sát, tại một số vị trí có nước có áp trong đới nứt nẻ, vì vậy khi thiết kế và thi công cọc khoan nhồi cần lưu ý hiện tượng này.

4.Quy mô và giải pháp kết cấu công trình

4.1.Cầu dẫn

4.1.1.Quy mô

Mặt cắt ngang cầu quy mô thiết kế tương đương đường cấp IV đồng bằng với 02 làn xe chạy, mặt cắt ngang cầu dẫn như sau:

• Chiều rộng cầu dẫn: 10,5m và mỗi bên 0,5 bố trí chậu trồng cây cảnh
• Chiều rộng làn xe chạy: 2 x 3,5m = 7,0m.
• Lề người đi bộ: 2 x 1,25m = 2,5m.
• Gờ lan can và chậu hoa mỗi bên: 2x (0,5+ 0,5)m = 2,0m.
• Dốc ngang mặt đường: 2%.
• Vận tốc thiết kế: Vtk = 40 Km/h.

5. Quy mô xây dựng:

• Công trình được xây dựng với tuổi thọ vĩnh cửu.
• Cầu xây dựng bằng bêtông cốt thép và bêtông cốt thép dự ứng lực.

4.1.2.Giải pháp kết cấu

1. Bố trí chung cầu

• Sơ đồ nhịp: Cầu dẫn được bố trí từ bờ (công viên Đại Dương) ra cầu cảng theo sơ đồ nhịp (31,0 + 3x32,0 + 31,95)m + 2x(31,95 + 3x32,0 + 31,95)m + (31,95 + 3x32,0 + 31,0)m.
• Tổng chiều dài toàn cầu dẫn và sàn bêtông cốt thép sau mố M1, L = 706m (đã bao gồm phần sàn bêtông cốt thép sau mố M1 L = 67,80m).
• Dốc dọc cầu: Cầu được bố trí dốc i = 0% từ phía cầu cảng về đến giữa nhịp (từ mố M1 đến trụ T2, cốt cao độ +6,0m hệ HĐ) sau đó kết nối với công viên Đại Dương (cao độ +5,0m hệ HĐ) với dốc dọc i = 2% thông qua đường cong đứng lồi R1500m và đường cong đứng lõm R = 1000m.
• Dốc ngang cầu: i = 2,0%.
• Mặt cắt ngang cầu: Chiều rộng B = 10,5m và mỗi bên bố trí 0,5m chậu trồng cây cảnh.
  2. Kết cấu phần trên
• Nhịp dầm L = 30,0m: Cầu có kết cấu nhịp bằng dầm “U” bêtông cốt thép dự ứng lực, mặt cắt ngang bố trí 3 phiến dầm, chiều cao dầm h = 1,20m. Toàn bộ nhịp dầm U được chia thành các chuỗi liên tục nhiệt (mỗi chuỗi 05 nhịp) và liên hợp với bản mặt cầu bằng bêtông cốt thép có chiều dày hmin = 200mm. Độ dốc ngang mặt cầu được tạo bằng đá kê gối.
• Lớp phủ mặt cầu bằng bêtông cốt thép dày 100mm.
• Lan can cầu bằng thép mạ kẽm nhúng nóng, chế tạo thành các phân đoạn trong nhà máy sau đó lắp đặt tại công trường.
• Gối cầu là gối đĩa chống ngập mặn.
• Khe co giãn: sử dụng khe thép dạng răng lược, khe co giãn có tổng độ dịch chuyển là 100mm.
• Thoát nước mặt cầu theo dốc ngang được thu vào các hố thoát nước đặt đối xứng hai bên cầu với khoảng cách từ 6,5 – 7m được chảy trực tiếp xuống biển.
  3. Kết cấu phần dưới
• Trụ M1 là bệ móng đồng thời là xà mũ. Trụ M1 không có tường cánh, nối tiếp với Sàn bêtông cốt thép đổ tại chỗ. Cọc trụ M1 sử dụng cọc khoan nhồi D1,20m.
• Trụ (T1 ÷ T20): gồm 02 cọc khoan nhồi D1,20m và liên kết trực tiếp với xà mũ bằng bêtông cốt thép đổ tại chỗ.
• Sàn bêtông cốt thép sau mố: Sàn bêtông cốt thép là dạng kết cấu dạng bản bê tông đổ tại chỗ, làm lớp phủ mặt cầu trực tiếp lên sàn có kích thước LxB = 55,3x11,24m. Bản có chiều dày 50cm, riêng ở các vị trí cọc thì bản dày 100cm. Toàn bộ sàn đặt trên hệ cọc ống bêtông cốt thép dự ứng lực D700mm, dày 130mm có chiều dài dự kiến là 32m và 36m với tổng số lượng cọc là 36 cọc.
• Hệ thống ống D100 của công viên sẽ được cấp nước tới hệ thống cảng.
• Hệ thống cấp nước cho cảng được lắp dưới cầu dẫn và hào công nghệ. Trong quá trình thi công cầu dẫn Nhà thầu để sẵn các bulong để bắt colie treo ống.

II.CĂN CỨ LẬP BIỆN PHÁP THI CÔNG VÀ QUY TRÌNH THI CÔNG VÀ NGHIỆM THU

1. Các căn cứ

• Căn cứ vào hợp đồng xây dựng số 05/2017/ HĐ-XL ngày 06 tháng 11 năm 2017 giữa Ban quản lý các dự án công trình giao thông và Công ty TNHH Olypia - Công ty CP Tư vấn và xây dựng Phú Xuân
• Căn cứ vào hồ sơ bản vẽ thiết kế thi công Hợp phần B (Bến cập tàu) do Công ty CP Tư vấn Xây dựng Cảng – Đường thủy (TEDIPORT) thực hiện tháng 01/2017
• Căn cứ vào điều kiện thi công, năng lực thiết bị và tổ chức thi công của Nhà thầu

2. Quy trình và tiêu chuẩn áp dụng

III.BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI

1. Công tác chuẩn bị mặt bằng, thiết bị

• Công tác chuẩn bị mặt bằng: được thực hiện cùng với việc chuẩn bị mặt bằng chung của toàn bộ dự án. Mặt bằng gồm khu vực gia công lốc và hàn ống vách, khu vực chứa tạm chất thải trong quá trình khoan trước khi mang đi đổ tại vị trí được quy định.
• Công tác chuẩn bị thiết bị: Thiết bị thi công cọc khoan nhồi được tập kết về công trường bằng đường thủy và đường bộ. Các thiết bị này phải có đầy đủ tài liệu về tính năng kỹ thuật, chứng chỉ về chất lượng đảm bảo kỹ thuật và được đăng kiểm của cơ quan thẩm quyền. Các tài liệu này được trình Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát kiểm tra và chấp thuận mới được tiến hành thi công (xem bảng kê thiết bị ở dưới).

2. Công tác chuẩn bị vật tư, vật liệu

Tất cả các vật tư, vật liệu (cát, đá, sỏi, xi măng, nước, phụ gia, thép tấm, thép tròn…) áp dụng cho dự án tập kết về công trường phải đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, đầy đủ chứng chỉ tiêu chuẩn sản xuất, trình Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát chấp thuận. Vật tư, vật liệu khi về công trường được bố trí gọn gàng, các vật tư, vật liệu (sắt, xi măng, phụ gia…) được để trong kho và kê cao tránh ngập nước, với vật liệu cát đá sỏi cần phân lô và bảo quản tránh tác động trực tiếp của nước biển.

Nguồn cung cấp bêtông: Bêtông được Nhà thầu mua của đơn vị sản xuất bêtông tại địa phương (Hồ sơ đơn vị sản xuất bêtông được Nhà thầu trình Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát phê duyệt).

3. Kế hoạch thi công

• Sau khi được Chủ đầu tư và Tư vấn giám sát phê duyệt về thiết bị thi công, vật tư vật liệu, nhà cung cấp bêtông, cốt thép và phương án thi công cọc khoan nhồi, Nhà thầu tiến hành luôn công tác thi công cọc khoan nhồi bao gồm các công việc: Sản xuất ống vách, hạ ống vách, khoan tạo lỗ, lắp đặt lồng thép, đổ bêtông cọc khoan nhồi và thí nghiệm.
• Trình tự thi công cọc khoan nhồi Nhà thấu tiến hành 03 mũi khoan cọc nhồi; mũi thứ nhất khoan từ trụ M1 đến trụ T6, mũi 2 từ T7 đến T13 mũi thứ 3 thi công từ trụ T20 đến trụ T14.
  4. Các bước thi công cọc khoan nhồi

• Công tác chuẩn bị, định vị sơ bộ tim cọc;
• Lắp dựng khung định vị bằng thép hình;
• Sản xuất và rung hạ ống vách D1350;
• Khoan tạo lỗ;
• Vét đáy hố khoan, hạ ống vách phụ D1200 qua cao độ mặt đá 50cm;
• Lắp hạ lồng thép;
• Lắp ống đổ bêtông và đổ bêtông;
• Kiểm tra chất lượng cọc.
  5. Công tác gia công sản xuất ống vách

• Có 02 loại ống vách được gia công: Ống vách chính D1350 sẽ được thi hồi và ống vách phụ D1200 được giữ lại.
• Chiều dài các ống vách khi thi công căn cứ vào điều kiện thực tế của từng cọc.
• Ống vách được gia công tại công trường bằng máy lốc tôn. Các tấm tôn được lựa chọn và cắt tôn theo chu vi của ống vách đã tính toán với sai số đảm bảo theo yêu cầu của gia công cơ khí. Trong qúa trình đo chỉ dùng một loại thước đo để đảm bảo độ chính xác và đồng đều cho các đoạn ống sau khi lốc.
• Sau khi lốc cuốn tôn thành các khoanh ống dài 1,5m, các khoanh được hàn nối với nhau tạo thành ống vách có chiều dài theo thiết kế, tại hai đầu được gia cường tránh quăn và biến dạng khi đóng. ống vách được làm bằng tôn quấn thành ống.
• Đường hàn ống vách là hàn đối đầu và hàn góc có chiều dày tối thiểu theo quy định.
• Sau khi hàn thành một ống vách dài theo thiết kế, nó sẽ được vận chuyển và đóng theo từng phân khúc thi công chế tạo cọc khoan nhồi.
• Cẩu tách, vận chuyển và xếp dỡ ống vách bằng cẩu từ bãi gia công xuống sà lan ≥200T chứa ống. Tập kết ống vách vào vị trí thuận lợi, sau đó được kiểm tra chủng loại, số hiệu, để dễ dàng cho việc chọn lựa, lắp dựng ống vách vào giá búa trước khi đóng.
• Trong quá trình gia công, cán bộ kỹ thuật sẽ ghi nhật ký và đánh ký hiệu từng ống vách cho từng cọc.
• Nghiệm thu: chế tạo ống vách bằng tôn theo bản vẽ thiết kế tại xưởng gia công thép. Nghiệm thu và kiểm tra chất lượng, độ kín khít, hình dạng của ống trước khi xuất xưởng. Đầu trên, và dưới ống vách thép được gia cường tăng độ cứng.
• Ống vách trước khi xuất xưởng có bản nghiệm thu của cán bộ kỹ thuật và tư vấn giám sát.
  6. Thi công

• Công tác hạ ống vách

5. Các bước thực hiện

• Lắp đặt khung định vị tại vị trí chế tạo cọc khoan nhồi.
• Cẩu lắp ống vách vào vị trí thi công, căn chỉnh cố định ống vách.
• Rung hạ ống vách đến cao độ thiết kế.

5. Cấu tạo khung định vị

• Khung định vị hạ ống vách được cấu tạo bằng các loại thép hình, cọc định vị I300 , các thanh giằng ngang I200.
• Cọc định vị được cấu tạo bằng 04 cây thép hình I300.
• Tầng xà kẹp 2 tầng có cấu tạo như sau: Các thanh giằng dọc I200 được hàn trực tiếp vào cọc định vị nằm trên các gối đỡ, các thanh giằng ngang nằm trực tiếp trên các thanh giằng dọc. Giằng chéo giữa 2 tầng xà kẹp được cấu tạo bằng thép hình I200.

5. Công tác định vị ống vách

Mỗi ống vách được khống chế bởi 2 điểm, mỗi điểm nằm trên 1 mốc đã được Nhà thầu truyền về từ mốc được bàn giao. Khi định vị cọc, tại mỗi mốc đặt 1 máy toàn đạc, lấy điểm sau đó quay vuông góc sẽ được tia giao hội. Hai mặt phẳng thẳng đứng chứa tia giao hội của 2 máy cắt nhau sẽ được 1 trục, trục đó chính là trục tim cọc. Đánh dấu vị trí tim cọc vào thanh kẹp I200.

5. Đóng hạ ống vách

Sau khi gia công ống vách đảm bảo theo yêu cầu thiết kế, Nhà thầu sẽ kiểm tra và vận chuyển ra vị trí cọc cần đóng. Quá trình thi công đóng ống vách được đóng thành từng đợt phù hợp với quá trình thi công chế tạo cọc theo từng phân khúc.

• Mô tả cách đóng: Sử dụng búa rung ≥ 40Kw, cẩu ≥50T đặt trên sà lan ≥200T để đóng hạ ống vách. Quá trình thi công đóng ống vách được đóng thành từng đợt phù hợp với quá trình thi công chế tạo cọc theo các phân khúc thi công.
• Nhật ký đóng hạ vách và các lưu ý kỹ thuật.
• Do nền đá gốc có thể thay đổi phức tạp, trong quá trình hạ ống vách, luôn dùng máy toàn đạc để theo dõi quá trình đóng và có biện pháp xử lý kịp thời khi có sự cố xảy ra và ghi chép mọi diễn biến vào nhật ký. Từ khi bắt đầu cho đến khi đóng xong, mọi diễn biến phải ghi chép vào nhật ký đầy đủ và có sự chúng kiến, giám sát của cán bộ kỹ thuật.

Các nội dung chính sẽ ghi chép bao gồm:

• Loại ống vách đưa vào đóng, ngày đóng.
• Vị trí đóng, số hiệu vách, chiều dài vách.

• Công tác khoan tạo lỗ.

Công tác này được thực hiện sau khi hạ xong ống vách đến cao độ thiết kế. Quá trình thi công chế tạo cọc khoan nhồi là một trong những phần việc quan trong bậc nhất của công trình. Chính vì thế chất lượng cọc cần phải đảm bảo yêu cầu đúng kỹ thuật. Hướng thi công tổng thể được nêu trong bản vẽ sơ đồ trình tự thi công cọc khoan nhồi.

5. Sơ đồ công nghệ chế tạo cọc khoan nhồi

5. Công tác khoan

• Lựa chọn thiết bị khoan: Thiết bị khoan tạo lỗ phục vụ thi công cọc khoan nhồi có một số loại sau: thiết bị khoan xoay, thiết bị khoan tuần hoàn ngược, thiết bị khoan đập cáp… để đảm bảo chất lượng, năng suất thi công, vấn đề môi trường và đặc biệt là trong khu vực dự án có xuất hiện hang Kaster thì thiết bị khoan xoay được lựa chọn do có nhiều ưu điểm sau:

• Máy khoan xoay có các gầu cắt đất và gàu cắt đá riêng nên năng suất được đảm bảo ngay cả khi khoan vào đá cứng.
• Theo nguyên lý hoạt động của máy, thì sau khi cắt đất hoặc đá thì các vật liệu thải này sẽ được gom luôn vào các gầu cắt này và sau đó được kéo lên đổ vào các thùng chứa đất, sau đó được vận chuyển đến nơi đổ thải quy định. Vì vậy việc các vật liệu thải làm ảnh hưởng đến môi trường nước biển được hạn chế đến mức thấp nhất.
• Trong vùng địa chất có hang Kaster nên việc sử dụng thiết bị khoan xoay sẽ tránh được việc thiết bị tạo lỗ bị mắc kẹt trong hang Kaster như đối với trường hợp sử dụng thiết bị khoan đập cáp.

• Sử dụng máy khoan xoay và thiết bị phục vụ gồm sà lan ≥ 400T, cẩu ≥ 0T, tàu kéo ≥ 300CV, các thùng chứa đất khoan.
• Hạ mũi khoan: Mũi khoan được hạ thẳng đứng xuống tâm hố khoan với tốc độ khoảng 1,5m/s. Góc nghiêng của cần dẫn thừ 78,7^o đến 83⁰, góc nghiêng giá đỡ ổ quay cần Kelly cũng phải đạt 78,7^o đến 83⁰ thì cần Kelly với đảm bảo vuông góc với mặt đất.
• Việc khoan:

• Khi mũi khoan đã chạm tới đáy hố máy bắt đầu quay;
• Tốc độ quay ban đầu của mũi khoan chậm khoảng 14 – 16 vòng/phút, sau đó nhanh dần 18 – 22 vòng/phút;
• Trong quá trình khoan, cần khoan có thể được nâng lên hạ xuống 1 – 2 lần để giảm bớt ma sát thành và lấy đất đầy vào gầu;
• Nên dùng tốc độ thấp khi khoan (14 v/p) để tăng mô men quay.

• Rút cần khoan: Việc rút cần khoan được thực hiện khi đất đã nạp đầy vào gầu khoan; từ từ rút cần khoan lên với tốc độ khoảng 0,3 đến 0,5 m/s. Tốc độ rút khoan không được quá nhanh sẽ tạo hiệu ứng pít-tông trong lòng hố khoan. Đất lấy lên được tháo dỡ, đổ vào thùng chứa sau đó được vận chuyển lên bờ tập kết tại nơi quy định trước khi mang đi đổ.

Chú ý:

• Trong quá trình khoan người lái máy phải điều chỉnh hệ thống xi lanh trong máy khoan dể đảm bảo cần khoan luôn ở vị trí thẳng đứng. Độ nghiêng của hố khoan không được vượt quá 1% chiều dài cọc;
•  Khoan hố mới phải cách hố khoan trước là L ≥ 3d.

• Làm sạch hố khoan: Lớp mùn khoan có khả năng ảnh hưởng đến khả năng làm việc của cọc. Vì vậy khi kiểm tra độ sâu hố khoan cần xác định chiều sâu lớp mùn khoan cần nạo vét. Dùng gàu hình trụ có chế độ làm việc gần giống như gàu ngoặm máy xúc lắp vào máy khoan để nạo vét. Những công việc tiếp theo của thi công cọc nhồi chỉ được phép tiếp tục khi độ sâu hố khoan đạt đến độ sâu thiết kế (Đo bằng thước dây).

5. Công tác kiểm tra

• Sau khi khoan lỗ và làm sạch đáy lố khoan xong, cần tiến hành kiểm tra:

• Vị trí, chiều sâu, hình dáng, đường kính, độ xiên của lỗ khoan (nếu có).
• Bề dầy mùn khoan…

• Công tác chế tạo lồng thép

Việc chế tạo lồng thép ngoài việc tuân theo yêu cầu kỹ thuật “Quy trình thi công cốt thép” còn phải chú ý thêm một số yêu cầu:

• Sửa thẳng: Trước khi cắt hay uốn cốt thép sẽ tiến hành sửa thẳng, kéo thép ở cuộn tròn thành thanh thép thẳng hoặc để nắn các thanh thép lớn bị cong. Đối với thép tròn f12mm dùng tời điện sức kéo 3T để kéo thẳng. Ngoài ra còn dùng vam để nắn thẳng thép, sau đó quấn tròn.
• Cạo rỉ: Dùng bàn chải sắt để cạo rỉ và làm sạch các lớp bẩn.
• Cắt uốn thép: Sau khi lấy mức xong tiến hành cắt thép theo các chi tiết của cốt thép dầm. Căn cứ bản vẽ cốt thép lồng, tiến hành uốn cốt thép theo hình dáng phù hợp với từng chi tiết. Thực hiện cắt uốn cốt thép bằng máy cắt và uốn thép.
• Nối thép: Tiến hành bằng phương pháp hàn & buộc. Lồng cốt thép được hàn, nối thành khung theo bản vẽ thiết kế và đảm bảo đúng quy trình. Thép được đánh rửa sạch sẽ, các mối hàn và nối cốt thép thực hiện theo đúng yêu cầu kỹ thuật. Khi gia công xong được định vị chắc chắn với ván khuôn để tiến hành đổ bêtông.
• Chế tạo lồng cốt thép theo đúng yêu cầu qui định thiết kế và các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành về cốt thép bêtông cốt thép, lồng cốt thép được chế tạo theo từng đoạn.
• Các phân đoạn lồng thép được nối tại miệng lỗ khoan, liên kết cốt thép giữa các phân đoạn bằng hàn (hoặc “cóc” cáp) cho tới chiều dài toàn bộ cọc, đảm bảo không bị lỏng và tuột khi cẩu lồng cốt thép.
• Kiểm tra độ cứng của lồng, gia cường thêm các cốt đai.
• Đặt móc treo phía đầu trên của lồng thép.
• Các đai định vị theo thiết kế dọc theo mặt ngoài cốt thép chính của lồng, tựa vào ống vách để giữ độ dầy lớp bêtông bảo vệ được đồng đều và đảm bảo yêu cầu thiết kế.
• Kiểm tra và gia cường thêm khả năng chống đẩy nổi lồng cốt thép trong quá trình đổ bêtông bằng cách uốn cong và hàn thêm các thép ngang vào cốt thép chủ ở đáy lồng để “neo” lồng cốt thép.
• Dùng cẩu 50T đặt trên sà lan 400T cẩu lắp lồng cốt thép vào lòng vách khoan sau khi kết quả kiểm tra độ sạch của hố khoan đạt yêu cầu.
• Trình tự hạ lồng cốt thép: mỗi cọc bao gồm 3 lồng cốt thép, sử dụng cần cẩu đặt trên sà lan để cẩu đoạn mũi lồng cốt thép vào lòng lỗ khoan, sau đưa tiếp đoạn đầu vào và tiến hành nối. Cân chỉnh định vị chắc chắn lồng cốt thép đúng vị trí và tiến hành nghiệm thu để đổ bêtông.
• Kiểm tra vị trí đặt lồng cốt thép, đảm bảo trục lồng thép trùng với trục cọc.

• Đổ bêtông chế tạo cọc

5. Đặt ống dẫn vữa (ống Tremie) vào hố khoan

• Sử dụng ống dẫn vữa bêtông đường kính D = 250mm. (ống TREMIE) đồng bộ có phễu rót bêtông. Các đoạn ống được nối với nhau bằng mặt bích có 2 gioăng cao su, khít chặt, không để không khí và nước thấm qua, hoặc sử dụng ống vặn ren.
• Trước khi thả ống dẫn vữa vào hố khoan phải kiểm tra cột ống theo các nội dung:

• Chiều dài tổng cộng cột ống, số lượng và chiều dài từng đoạn ống;
• Sự kín khít cuả các đầu mối;
• Sự nứt vỡ, méo đập của ống và đầu nối trong quá trình vận chuyển. Nếu không đảm bảo phải loại bỏ thay thế;
• Lắp thử từng đoạn cột ống trên mặt đất.

• Dùng cẩu cẩu ống ống Tremie từ sà lan vào trong lòng hố khoan, kẹp ống ở tim hố khoan, nâng thử cột ống bằng cần cẩu để thử nghiệm trước khi đổ bê tông sao cho cột ống không được lắc ngang, giật cục trong khi kéo thả.
• Sau khi lắp ráp, nâng thử, kiểm tra xong, kéo ống cách đáy lỗ khoan 20 – 30cm, định vị ống đúng tim lỗ khoan, kẹp ống lại bằng giá kẹp chuyên dùng.

5. Đổ bêtông cọc khoan nhồi

• Ngoài quy chuẩn tuân theo các yêu cầu kỹ thuật của “Quy trình công tác bêtông”, chế tạo cọc được đổ trong nước có một số các yêu cầu cụ thể khác như:
• Dùng bơm bêtông để thi công bêtông bêtông cọc khoan nhồi.
• Mẻ vữa đầu tiên phải có khối lượng sao cho độ ngập đầu dưới ống dẫn vữa(ống tremie) vào vữa bêtông tối thiểu là 2m (hd ³ 2m).
• Cán bộ kỹ thuật Nhà thầu thả quả cầu chuyên dùng hoặc lớp bọt xốp bịt đáy ống dẫn vữa để kiểm tra khối lượng của mẻ vữa bêtông đầu tiên trong phễu, khoảng trống giữa đáy lỗ khoan với đầu dưới ống dẫn vữa.
• Các mẻ vữa từ thứ hai trở đi phải đổ tiếp theo ngay sau mẻ đầu tiên. Tăng dần độ ngập của vữa bêtông trên mức cao trình đáy ống dẫn vữa lên đến phạm vi 4m £ hd £ 6m.
• Khi ống dẫn chứa đầy vữa phải đổ từ từ tránh tạo nên túi khí áp lực cao trong ống dẫn. Vận tốc chuyển động của vữa bêtông lớn nhất khi bắt đầu ra khỏi ống dẫn trong khoảng: 0,12 < v < 0,3 m/s.
• Đổ bêtông đến đâu rút ống đổ bêtông tới đó, nhưng khi rút phải đảm bảo: mặt trên của bêtông cách mép dưới cùng của vách khoan và ống tremie tối thiểu từ 2.5m
• Trong suốt quá trình đổ bêtông phải luôn xác định cao độ mặt vữa dâng để kịp thời điều chỉnh độ chôn sâu đầu ống dẫn vữa (hd) theo yêu cầu nói trên. Quá trình điều chỉnh chỉ được nâng hạ, không được lắc ngang ống.
• Sau khi mặt vữa bê tông đến đỉnh cọc (ống vách ngoài) phải tiếp tục đổ vữa bêtông để mặt vữa trong lòng ống vách khoan cao hơn đỉnh cọc tối thiểu 0,5m.

5. Kiểm tra trong quá trình đổ bêtông:

Trong quá trình đổ, thường xuyên kiểm tra chất lượng vữa bêtông theo các yếu tố:

• Độ sụt của vữa bêtông và phễu của ống dẫn vữa.
• Lấy các mẫu bê tông theo thiết kế và quy định trong hồ sơ chỉ dẫn kỹ thuật ở 2 đầu dây chuyền để kiểm tra cường độ thực tế của vữa bêtông.
  7. Một số sự cố và biện pháp xử lý khi thi công cọc khoan nhồi

• Sự cố không rút được đầu khoan cọc nhồi lên

• Diễn biến sự cố: Do một nguyên nhân nào đó như mất điện máy phát, hỏng cẩu… làm gián đoạn quá trình khoan cọc, cần phải rút đầu khoan lên ngay ngay sau khi mất điện thì đầu khoan bị kẹt ở đáy lỗ không cẩu lên được cũng không thể nhổ lên được.
• Nguyên nhân: Hiện tuợng sập vách phần đất đã khoan duới đáy ống vách chưa kịp hạ xảy ra ngay sau khi mất điện làm nghiêng đầu khoan, đầu khoan bị vướng vào đáy ống vách và bị toàn bộ phần đất sập xuống bao phủ. Do vậy không thể rút đầu khoan lên được.
• Biện pháp xử lý:

• Cách 1: Rút ống vách lên khoảng 20cm sau đó mới rút đầu khoan, sau khi rút được đầu khoan lên rồi sẽ lại hạ ngay ống vách xuống.
• Cách 2: Nếu không thể nhổ được ống vách do ống vách đã hạ sâu, lực ma sát lớn, ta phải dùng biện pháp xói hút. Cách tiến hành như sau: Dùng vòi xói áp lực cao xói hút phần đất đã bị sập và xói sâu xuống dưới đầu khoan mục đích làm cho đầu khoan trôi xuống dưới theo phương thẳng đứng để khỏi bị nghiêng vào thành vách. Sau đó mới cẩu rút đầu khoan.

Lưu ý: Trong suốt quá trình xói hút luôn giữ cho mực nước trong lỗ khoan ổn định đầy trong ống vách để giữ ổn định thành lỗ khoan dưới đáy ống vách.

• Sự cố trồi cốt thép khi đổ bêtông

• Trường hợp cốt thép bị trồi lên do lực đẩy động của bêtông (đây là là nguyên nhân nhân chính gây ra sự cố trồi cốt thép).
• Lực đẩy động bêtông xuất hiện ở đáy lỗ khoan khi bêtông rơi từ miệng ống xuống. Chiều cao rơi bêtông càng lớn, tốc độ đổ bêtông càng nhanh thì lực đẩy động càng lớn. Cốt thép sẽ không bị trồi nếu lực đẩy động nhỏ hơn trọng lượng lồng thép.
• Vì vậy có thể giảm thiểu sự trồi cốt thép nếu hạn chế tối đa chiều cao rơi bêtông và tốc độ đổ bêtông. Chiều cao này có thể không chế căn cứ vào trọng lượng lồng thép.
• Mặt khác có thể coi bêtông rơi xuống đáy lỗ khoan là trên nền đàn hồi, vì vậy việc giảm thiểu tốc độ đổ bêtông sẽ làm giảm thiểu phản lực đẩy ở đáy lỗ khoan.

• Xử lý sự cố khi gặp hang Kaster

• Dấu hiệu nhận biết hang Kaster: Dấu hiệu thường thấy khi mũi khoan gặp hang Kaster là độ lún cần khoan tăng đột ngột, cao độ nước trong lỗ khoan có thể bị tụt xuống khi gặp hang rỗng hoặc dâng lên khi trong hang có nước có áp hoặc bùn nhão.
• Biện pháp xử lý: Trường hợp thi công cọc gặp hang Karst lớn hoặc hang sống (hang h > 3m hoặc bị bùn đất từ hang tràn vào lỗ khoan):

• Dùng máy khoan cọc trong đá chuyên dụng kết hợp với 2 cần cầu > 50T để hỗ trợ thi công.
• Rung hạ ống vách chính thi công D1350mm dày 10mm hạ đến chiều sâu chạm mặt đá.
• Khoan cọc trong đá, nếu trong quá trình khoan cọc thấy phát hiện hang sống (hang có bùn đất tràn vào lỗ khoan…) thì tiến hành khoan doa mở rộng đoạn trong đá thành D1,25~D1,3m để có thể hạ được ống vách phụ D1,2m dày 10mm lồng trong ống vách chính D1,35m. Ống vách này cần hạ dần đến tận cao độ đáy cọc có vai trò ngăn không để bùn đất tràn vào cọc.
• Cần lưu ý phần đáy cọc: Khi đổ bêtông được khoảng 3~5m thì tiến hành rút lên một phần ống vách phụ nhưng cần phải đảm bảo cao độ đáy ống vách phụ thấp hơn cao độ đáy hang tối thiểu 50cm để bêtông tràn ra phát huy sức chịu tải của cọc. Trừ trường hợp bất khả kháng (ống vách bị kẹt…) không thể rút lên thì buộc phải chấp thuận để lại (khi đó cần ghi rõ trong biên bản nghiệm thu giữa các bên tại hiện trường).
• Đổ bêtông cọc theo công nghệ đổ bêtông dưới nước.
• Nhổ thu hồi ống vách ngoài D1350.

• Trường hợp gặp mặt đá dốc nghiêng lớn:

Trong trường hợp gặp mặt đá nghiêng lớn tại vị trí giữa đất hoặc tại đáy hang, khi đó mũi khoan cọc sẽ bị trượt và lệch đi 1 góc. Do đó trong quá trình khoan người công nhân khoan và kỹ thuật theo dõi khoan phải kịp thời phát hiện và dừng khoan để có biện pháp xử lý như sau:

• Có giải pháp khoan xoay gầu nhẹ nhàng để rút được mũi khoan lên (không để kẹt mất mũi khoan).
• Tiến hành đổ bêtông dày khoảng 1~2m phụ thuộc độ nghiêng của mặt đá tại chiều sâu đoạn mũi khoan bị trượt (đổ bêtông để tạo sự liền mạch, tạo điểm bám mũi khoan để có thể khoan vào đá).
• Khối lượng đổ bêtông cần nghiệm thu theo thực tế hiện trường nhưng cần tính toán kỹ chiều cao đổ để tránh lãng phí bêtông và công tác khoan qua bêtông.

• Các trường hợp khác:

• Trường hợp cọc sâu > 35m (Tính từ mặt đất tự nhiên đến đáy cọc) nếu thực tế khoan doa mở rộng để hạ thêm 1 lần ống vách gặp nhiều khó khăn không thể thực hiện được, có thể xem xét hạ 3 lần ống vách. Khi đó các bên sẽ lập biên bản giải quyết tai hiện trường.
• Công tác thi công cọc khoan nhồi vùng cửa biển, khoan qua nhiều tầng địa chất phức tạp và trong điều kiện đá vôi có nhiều hang Karst sẽ này sinh rất nhiều khó khăn và sự cố thi công khác nhau mà không thể dự đoán trước. Trong các trường hợp khác nảy sinh ngoài dự kiến thì Nhà thầu chủ động lên phương án xử lý thi công nhanh để kịp thời xử lý thi công cọc đảm bảo chất lượng, tuyệt đối an toàn. Các bộ phận liên quan của dự án cần phối hợp chặt chẽ để tổ chức chấp thuận phương án và nghiệm thu làm cơ sở thanh toán cho Nhà thầu thi công.
• Trong quá trình thi công và xử lý thi công cọc khoan nhồi, các khối lượng ống vách để lại (bắt buộc để đảm bảo an toàn hoặc không thể thu hồi…) cần phải tổ chức nghiệm thu theo thực tế có sự chứng kiến của đại diện chủ đầu tư, tư vấn giám sát, nhà thầu… để Chủ đầu tư làm căn cứ nghiệm thu thanh toán theo thực tế thi công.

• Xử lý sự cố tắc ống đổ bêtông (Ống Tremie) trong quá trình đổ bêtông cọc khoan nhồi.

• Nguyên nhân:

• Trường hợp 1: ống đổ bêtông (ống Tremie) bị rò nước gây ra hiện tượng xuất hiện 1 lớp nước ngăn cách giữa mẻ bêtông cũ trong ống và mẻ bêtông mới do quá trình dừng bơm bêtông vào ống gây xáo trộn thành phần vữa bêtông của mẻ bêtông mới (thay đổi độ sụt) dẫn đến tắc ống.
• Trường hợp 2: Bị lật cầu khi cắt cầu mẻ bêtông đầu tiên dẫn đến tắc ống.

• Cách đề phòng: Kiểm tra độ kín khít của từng đoạn ống trước khi đổ bêtông. Sử dụng gioăng kín nước tại các vị trí nối ống.
• Biện pháp xử lý

• Trong trường hợp xảy ra hiện tượng tắc ống đổ bêtông, tiến hành sử dụng chày gỗ hoặc cao su để gõ ống đồng thời nâng hạ ống tremie để xử lý. Lưu ý trong quá trình nâng hạ đảm bảo chiều sâu ngập ống trong bêtông theo yêu cầu tối thiểu là 2m theo chỉ dẫn kỹ thuật.
• Trường hợp tắc ống do lật cầu khi cắt cầu mẻ bêtông đầu tiên, tiến hành nhấc toàn bộ ống tremi ra khỏi hố khoan. Sau đó tháo từng đoạn ống và trút bỏ bêtông ra ngoài và vệ sinh sạch sẽ lại ống, sau đó lắp đặt lại và bắt đầu đổ bêtông theo quy định.
  8. Công tác kiểm tra và nghiệm thu

5. Kiểm tra công tác khoan tạo lỗ

5. Kiểm tra lắng cặn trong lỗ

Công tác kiểm tra cặn lắng trong lỗ phải được thực hiện ngay sau khi kết thúc việc khoan tạo lỗ và xử lý lắng cặn. Trước khi đổ bêtông phải đo lại cao độ đáy lỗ khoan, chiều dày của lớp cặn lắng xuống dưới đáy lỗ phải ghi vào nhật ký khoan lỗ và không được vượt quá quy định: h≤10cm.

5. Kiểm tra chất lượng bêtông cọc

HÌNH ẢNH DEMO

Nguồn: Khobanve.vn