Cọc khoan nhồi là gì? Ứng dụng cọc khoan nhồi trong xây dựng
Cọc khoan nhồi là gì, có ứng dụng gì trong xây dựng là những vấn đề mà nhiều người quan tâm. Bài viết dưới đây sẽ giúp bạn giải đáp thắc mắc về cọc khoan nhồi. Tìm hiểu ngay!
Cọc khoan nhồi là phương pháp thi công được sử dụng rất phổ biến trên các công trình lớn nhỏ hiện nay. Tuy nhiên, vẫn có nhiều người chưa nắm được thông tin về cọc khoan nhồi trong xây nhà. Hãy cùng tìm hiểu về phương pháp này trong bài viết dưới đây nhé!
Cọc khoan nhồi là gì?
Cọc khoan nhồi là loại cọc bê tông cốt thép đặc biệt được đổ tại chỗ vào nền đất bằng phương pháp khoan tạo lỗ hoặc ống thiết bị. Đường kính cọc phổ biến từ 60 – 300 cm. Theo quy ước chung, cọc nhỏ là cọc có đường kính < 76cm và ngược lại, cọc lớn là cọc có đường kính > 76cm.
Những năm trở lại đây, nhờ sự hỗ trợ của các thiết bị máy móc mà việc thi công cọc khoan nhồi với độ sâu và mở rộng đường kính ngày càng được ưa chuộng. Đây cũng là một trong những giải pháp thi công móng được áp dụng phổ biến để gia cố nhằm và giữ ổn định cho công trình.
Ứng dụng và công nghệ thi công móng cọc khoan nhồi trong xây dựng
Cọc khoan nhồi được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng với nhiều dạng công trình khác nhau, cụ thể:
- Công trình xây dựng dân dụng: nhà ở, công trình hỗn hợp trung và cao tầng
- Công trình xây dựng công nghiệp có kết cấu tải trọng lớn
- Công trình cầu, cảng: cầu vượt sông, cầu vượt biển, cảng sông hoặc cảng biển
Tùy theo từng yêu cầu kỹ thuật và độ phức tạp mà người ta có thể áp dụng các công nghệ thi công sau đây:
- Phương pháp thi công khoan thổi rửa ( khoan phản tuần hoàn)
- Thi công cọc sử dụng ống vách chống một phần hoặc chống toàn bộ chiều sâu thân cọc để giữ thành cọc
- Thi công cọc kết hợp phụt đáy, phụt thành để tăng sức chịu tải của cọc
- Thi công có sử dụng dung dịch giữ thành Bentonite, Polymer…
- Thi công cọc khoan nhồi tròn và cọc Barraete
- Thi công sử dụng gầu khoan đất, khoan đá, đập đá
Xem thêm:
- Giằng móng là gì? Có bao nhiêu loại giằng móng?
- Lanh tô là gì? 6 Loại lanh tô trong xây dựng
- Móng cọc và móng băng: Định nghĩa, đặc điểm và cách thi công
- Tìm hiểu đổ móng nhà cần lưu ý điều gì?
Ưu điểm của cọc khoan nhồi khi xây dựng công trình là gì?
Mặc dù kỹ thuật thi công này mới xuất hiện ở nước ta vài chục năm gần đây nhưng nhanh chóng trở nên phổ biến và dần thay thế cho phương pháp thi công cũ bởi những ưu điểm sau:
- Rút bớt được công đoạn đúc cọc
- Dễ thay đổi kích thước hình học của cọc như chiều dài, đường kính … để phù hợp với thực trạng đất nền.
- Có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau, dễ dàng vượt qua các chướng ngại vật như đá, đất cứng bằng cách sử dụng các dụng cụ như khoan chồng, máy phá đá, nổ mìn…
- Giảm được số cọc trong móng, có thể bố trí cốt thép phù hợp với điều kiện chịu lực của cọc.
- Không gây tiếng ồn và tác động đến môi trường, phù hợp để xây dựng các công trình lớn trong đô thị.
- Cho phép trực quan kiểm tra các lớp địa chất bằng cách lấy mẫu từ các lớp đất đào lên, để có thể đánh giá chính xác điều kiện đất nền, khả năng chịu lực của đất nền dưới đáy hố khoan.
- Cho phép chế tạo các cọc khoan nhồi đường kính lớn và độ sâu lớn, phù hợp cho các công trình cầu lớn.
Nhược điểm cọc khoan nhồi
Bên cạnh đó, cọc khoan nhồi cũng có một số hạn chế phải kể tới như:
- Sản phẩm trong suốt quá trình thi công đều nằm sâu trong lòng đất, các khuyết tật dễ xảy ra gồm: Hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi qua các lớp đất khác nhau, bê tông xung quanh thân cọc dễ bị rửa trôi lớp xi măng khi gặp mạch nước ngầm hoặc gây ra rỗ mặt thân cọc….
- Thi công phụ thuộc nhiều vào thời tiết
- Không thuận lợi cho việc thi công các móng cọc bệ cao vì phải làm vòng vây ngăn nước tốn kém.
- Hiện trường thi công dễ bị lầy lội ảnh hưởng đến môi trường và chi phí thí nghiệm cọc khoan nhồi khá tốn kém.
Quy trình các bước thi công cọc khoan nhồi đầy đủ và chuẩn nhất
Quy trình các bước thi công cọc khoan nhồi là yếu tố ảnh hưởng lớn tới chất lượng cọc. Dưới đây là quy trình thi công cọ khoan nhồi đày đủ để bạn tham khảo.
Bước 1: Công tác chuẩn bị, định vị cọc khoan
Đối với cọc khoan nhồi nhà thầu cần xác định và đảm bảo được các yếu tố sau:
- Tìm hiểu rõ điều kiện địa chất, địa tầng và thủy văn của nền đất xây dựng
- Thí nghiệm các đặc trưng cơ lý của các lớp đất, khảo sát các mạch nước ngầm
- Lên phương án cho:
+ San lấp mặt bằng, làm đường phục vụ công tác thi công.
+ Cung cấp nguyên vật liệu thi công theo từng giai đoạn
+ Vận chuyển chất thải ra khỏi công trường, tránh ô nhiễm
+ Trang thiết bị hoạt động tốt, nhân công đảm bảo
+ Trường hợp loại bỏ các chướng ngại vật dưới lòng đất nếu gặp phải
Tiếp đến là công tác định vị khi dùng cọc khoan nhồi, xác định vị trí của các trục, tim của cọc trong bản vẽ thiết kế trên thực trạng.
- Giác móng: sử dụng máy kinh vĩ để định vị các trục chi tiết, đưa các trục ra ngoài thực địa và cố định các cột mốc
- Xác định tim cọc: là cách đóng cọc tiêu bằng thép với d=14 và chiều dài cọc là 1,5m vuông góc với nhau.
Bước 2: Rung hạ ống vách, khoan tạo lỗ
- Quá trình rung hạ ống vách cần chuẩn bị máy rung và lắp máy rung vào ống vách.
- Tiếp đến là rung hạ ống vách với sai số với tâm móng không được vượt quá 30mm.
- Cuối công đoạn dùng thước nivo áp vào thành trong của ống vách để kiểm tra độ thẳng đứng.
- Khoan tạo lỗ ban đầu tốc độ chậm sau đó nhanh dần. Trong khi khoan có thể nâng lên hạ xuống khoảng 1-2 lần. Mục đích để giảm dự ma sát thành cũng như lấy đất đầy vào gầu.
Lưu ý: để mũi khoan chạm tới đáy hồ thì máy mới bắt đầu quay và nên dùng tốc độ thấp khi khoan để làm tăng mô men quay.
Bước 3: Kiểm tra độ sâu và vệ sinh hố khoan
Vì lớp mùn có khả năng ảnh hưởng tới khả năng làm việc có hiệu quả hay của cọc sau này. Do đó, cần kiểm tra độ sâu của hố khoan và xác định chiều sâu của lớp mùn khoan cần nạo vét. Cần làm sạch, lấy hết đất đá và các vật liệu ko liên quan làm ảnh hưởng, cản trở việc thi công ra bên ngoài.
Nếu hố khoan có nước thì dùng ống PVC hoặc ống kim loại có đường kính từ 60 – 100mm đưa xuống tới đáy hố khoan. Sau đó dùng khí nén bơm ngược đẩy bùn, nước ra bên ngoài đến khi đạt yêu cầu.
Bước 4: Lắp dựng cốt thép cho cọc khoan nhồi
Căn cứ vào bản vẽ thiết kế mà lắp dựng cốt thép đúng theo yêu cầu. Liên kết nối giữa các cấu kiện bằng dây buộc hoặc mối hàn. Nếu cọc có chiều dài lớn cần phải nối bằng bulong để đảm bảo đoạn lồng thép không bị tụt khi lắp hạ.
Bước 5: Thổi rửa đáy hố khoan
Dùng cần cẩu để thả ống thổi rủa có đường kính F90 xuống hố khoan. Các ống này được nối với nhau bằng trên và phía trên của ống có 2 cửa. Một cửa dùng để nối với ống dẫn thu hồi cát và dung dịch bentonite về máy lọc. Ống còn lại dẫn khí có F45.
Bơm khí với áp suất 7atm và duy trì trong khoảng thời gian thổi rửa từ 20 – 30 phút. Sau đó tiến hành lấy mẫu dung dịch ở đáy hố khoan và giữa hố để kiểm tra. Nếu phần dung dịch đạt đủ yêu cầu thì có thể chuẩn bị công tác tiếp theo.
Bước 6: Đổ bê tông cọc khoan nhồi
Chất lượng mác bê tông thường dùng là 250 và phải đảm bảo không lẫn tạp chất.
Mẻ bê tông đầu tiên cần sử dụng nút bằng bao tải chứa xi măng nhão. Lưu ý loại trừ khoảng chân không khi tiến hành đổ bê tông.
Khi bê tông dâng lên miệng hố khoan thì cần kiểm tra và loại bỏ những lớp bê tông trên cùng bị nhiễm bùn. Khi lớp bê tông kế tiếp đạt yêu cầu thì kết thúc quá trình đổ bê tông.
Lưu ý, thời gian đổ bê tông cho 1 cọc khoan nhồi không được dài quá 4 tiếng và khối lượng bê tông thực tế so với tính toán lý thuyết không được vượt quá 20%.
Bước 7: Lấp đầu cọc nhồi và rút ống vách
- Thực hiện việc tháo toàn bộ phần giá đỡ của ống vách ở trên.
- Cắt các thanh thép treo trên lồng cốt thép
- Lấp đá 1×2 và 4×6 vào phần đầu cọc, lấp bằng mặt đất tự nhiên vốn có
- Dùng máy rung để dầm xuống và rút ống vách lên một cách từ từ.
Bước 8: Kiểm tra và nghiệm thu cọc khoan nhồi
Đây là bước cực kỳ quan trọng để ngăn chặn những sự cố gây ra thiệt hại có thể xảy ra sau này. Nếu các hạng mục đạt yêu cầu so với hồ sơ thiết kế thì cho phép triển khai các giai đoạn tiếp theo.
Sự cố trong quá trình thi công có thể gặp phải
Dù là đơn vị chuyên nghiệp thì trong quá trình thực hiện thi công cọc khoan nhồi cũng có thể gặp một số sự cố sau đây:
- Vấn đề của bê tông: Tắc nghẽn trong ống, bị đứt đoạn trong thân cọc, bị phân tầng…
- Sập thành vách lỗ khoan
- Không hạ được hết chiều dài của lồng thép xuống lỗ khoan hoặc khi rút lên để thổi rửa thì không rút lên được.
- Biến động địa tầng làm thay đổi khối lượng bê tông đổ thực tế lớn hơn khối lượng tính toán theo kích thước lỗ khoan
- Thân cọc bị hang hốc, rỗ kiểu tổ ong hoặc co thắt lại
- Quá trình khoan, vị trí khoan gặp vật cản
Tùy vào trường hợp sẽ có cách giải quyết phù hợp. Và điểm khác nhau giữa nhà thầu có nhiều kinh nghiệm xây nhà và không có kinh nghiệm chính là phương pháp giải quyết sự cố này. Do đó, vì biết sẽ có sự cố thì nên chọn nhà thấu uy tín và có thể phản ứng nhanh với trục trặc.
Thời gian thi công cọc khoan nhồi là bao lâu?
Cần phải kết hợp tính toán kỹ lưỡng trên lý thuyết và kết hợp khảo sát thực tế để đưa ra con số chính xác nhất. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến thời gian thi công cọc khoan nhồi gồm:
- Điều kiện môi trường, địa hình
- Năng suất máy khoan
- Quá trình gia công cốt thép
- Khả năng cung ứng nguyên vật liệu, bê tông
- Chất lượng công nhân viên, kỹ sư phụ trách
Cọc khoan nhồi thuộc vào một trong những công nghệ thi công móng tương đối mới ở nước ta (dù đã được ứng dụng hơn 10 năm tại Việt Nam nhưng so với cách đổ móng truyền thống thì vẫn còn khá mới). Theo đánh giá hiện nay, hầu như tất cả các công trình cầu sử dụng loại móng này đều có vấn đề về chất lượng cọc, việc xử lý các sự cố rất khó khăn và tốn kém. Do vậy khi sử dụng loại móng này cần quản lý chặt chẽ trong tất cả các bước của quy trình thi công để đảm bảo chất lượng cọc.
Để được tư vấn thêm các vấn đề về thiết kế nhà ở, thi công xây dựng nhà ở, liên hệ ngay với MM Home!
—————————————————————————————————————————————————————-
Liên hệ MM Home
Địa chỉ:
- 26 Đường số 55, Khu phố 2, Phường An Phú, TP. Thủ Đức
- 91 Nguyễn Hữu Cảnh, Quận Bình Thạnh, TP. HCM
- 58 Phan Bội Châu, Phường Bến Thành, Quận 1, TP. HCM
Điện thoại: 0369 115 511
