Quy trình thi công cọc bê tông ly tâm ứng lực trước trải qua nhiều giai đoạn

(Xem thêm về: Cọc bê tông ly tâm và Phân loại cọc)

1. Công tác kiểm tra chất lượng cọc khi đưa vào công trường

Hình dạng

Cọc không được có các khuyết tật và phải ghi đầy đủ các nhãn mác trên thân cọc

Kích thước

Dùng thước thép hoặc thước cuộn có độ chính xác 1mm, đo đường kính ngoài thực tế của cọc theo hai trục xuyên tâm thẳng góc của một tiết diện được thực hiện trên hai đầu cọc.

Dùng thước kẹp có độ chính xác đến 0,1mm, để đo chiều dày thành cọc. 

Dùng thước thép hoặc thước thép cuộn có độ chính xác 1mm, để đo kiểm tra chiều dài cọc theo đường sinh.

Khả năng chịu lực (theo lý lịch của nhà sản xuất)

Các thông số của cọc được nhà sản xuất cung cấp cho khách hàng, trước khi thi công cần kiểm tra lại.

2. Công tác chuẩn bị mặt bằng và phương tiện cơ giới

Trước khi hạ cọc cần tiến hành các công tác chuẩn bị sau:

- Nghiên cứu điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn, chiều dày, thế nằm và đặc trưng cơ lý của chúng.

- Thăm dò khả năng có các chướng ngại vật ở dưới đất để có biện pháp loại bỏ chúng, sự có mặt của công trình ngầm và công trình lân cận phải có biện pháp phòng ngừa ảnh hưởng xấu đến chúng.

- Xem xét điều kiện môi trường đô thị (tiếng ồn và chấn động) theo tiêu chuẩn môi trường liên quan khi thi công gần khu dân cư và công trình có sẵn.

- Lập lưới trắc đạc định vị các trục móng và tọa độ các cọc cần thi công trên mặt bằng.

- Sắp xếp cọc trên mặt bằng thi công.

- Đánh dấu chia đoạn thân cọc lên chiều dài cọc.

- Tổ hợp các đoạn cọc trên mặt đất thành cây cọc theo thiết kế.

- Đặt máy trắc đạc để theo dõi độ thẳng đứng của cọc và đo độ chói của cọc.

Phương tiện cơ giới cần thiết cho việc thi công

Lựa chọn máy ép cọc cần thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Công suất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực ép lớn nhất do thiết kế quy định.

- Lực ép của thiết bị phải đảm bảo tác dụng đúng trục dọc tâm cọc khi ép từ đỉnh cọc và tác dụng đều lên các mặt bên cọc khi ép ôm, không gây ra lực ngang lên cọc.

- Thiết bị phải có chứng chỉ kiểm định thời hiệu về đồng hồ đo áp và các van dầu cùng bảng hiệu chỉnh kích do cơ quan có thẩm quyền cấp.

- Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành và an toàn lao động khi thi công.

 

3. Công tác hạ cọc vào nền

Định vị tim cọc

Định vị trí các trục móng cần được tiến hành từ các móc chuẩn theo quy định hiện hành, mốc định vị trục thường làm bằng các cọc đóng nằm cách trục ngoài cùng của móng không ít hơn 10m.

Trong biên bản bàn giao mốc định vị phải có sơ đồ bố trí mốc cùng tọa độ của chúng cũng như cao độ của các mốc chuẩn dẫn từ lưới cao trình thành hố hoặc quốc gia.

Việc định vị từng cọc trong quá trình thi công phải do các trắc đạc viên có kinh nghiệm tiến hành dưới sự giám sát của kỹ thuật thi công cọc phía nhà thầu và trong các công trình quan trọng phải được tư vấn giám sát kiểm tra.

Độ chuẩn của lưới trục định vị phải thường xuyên được kiểm tra, đặc biệt khi có một cột mốc được dịch chuyển thì cần được kiểm tra ngay. Độ sai lệch của các trục so với thiết kế không được vượt quá 1cm trên 100m chiều dài tuyến.

Ép cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

Quy định chung: cọc được ép xuống từng đoạn bằng kích, có đồng hồ đo áp lực.

Xác định lực nén cọc thay đổi theo độ sâu của các đốt cọc được nối bằng hàn.

Kiểm tra cọc trước khi ép. Cọc chỉ được tiến hành ép khi đủ tuổi. Trong quá trình lắp đặt và ép cọc (đặc biệt với những đốt cọc đầu) phải có các gối tựa, thanh đỡ vòng kẹp trên bệ kích, đảm bảo độ thẳng đứng định hướng cọc.

Các vòng kẹp thân cọc được dịch chuyển theo cọc ép.

Thiết bị ép cọc phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ. Cọc được ép trước (dùng đối trọng ngoài) hoặc cọc ép sau (dùng đối trọng là công trình).

# Thiết bị cần đạt các yêu cầu sau:

- Hệ kích thủy lực của thiết bị cần ép được cọc với tải trọng không nhỏ hơn hai lần sức chịu tải cho phép của cọc theo dự kiến.

- Hệ thống bơm dầu áp lực phải kín, có tốc độ và lưu lượng thích hợp. Đồng hồ đo áp lực nhất thiết cần được kiểm chứng tại cơ quan có thẩm quyền và được cấp chứng chỉ.

- Hệ thống định vị kích và cọc ép cần chính xác, được điều chỉnh đúng tâm, không gây lực ngang tác dụng lên đầu cọc. Trong trường hợp hệ ép cọc bao gồm nhiều kích ép, tổng hợp của các kích ép phải trùng với trục đi qua tâm cọc.

- Chân đế hệ thống kích ép phải ổn định và đặt phẳng trong suốt quá trình ép cọc.

# Neo và đối trọng

- Neo đối trọng cần tạo được phản lực ít nhất bằng lực cực đại của kích làm việc theo yêu cầu cần thiết.

- Trường hợp dùng đối trọng làm công trình là công trình phải kiểm tra lực truyền vào công trình và có các biện pháp thi công, giải pháp cấu tạo thích hợp.

Quy trình ép cọc

- Hệ thống kích và giá đỡ cần được định vị đúng vị trí và thằng đứng.

- Thiết bị ép cọc được liên kết với hệ thống neo hoặc hệ dầm chất đối trọng.

- Đốt cọc đầu tiên được định vị chính xác về độ thẳng đứng và vị trí.

- Cọc mồi bằng thép được sử dụng trong quá trình ép cọc. Hai đầu cọc mối phẳng và vuông góc với trục cọc.

- Mối nối cọc thực hiện bằng hàn, đảm bảo chiều dày và công nghệ theo quy phạm. Trước và sau khi hàn cần kiểm tra độ thẳng đứng của cọc bằng ni vô. Trường hợp mặt phẳng đầu mối nối bị nghiêng, có thể xử lý bằng xi măng khô. Lý lịch ép cọc được ghi chép ngay trong quá trình thi công.

- Ngày đúc cọc.

- Số hiệu cọc, vị trí và kích thước cọc.

- Chiều sâu ép cọc, số đốt cọc và mối nối.

- Thiết bị ép cọc, khả năng của kích ép, hành trình kích, diện tích pit tông, lưu lượng dầu, áp lực bơm dầu lớn nhất.

- Áp lực hoặc tải trọng ép cọc trong từng đoạn một mét hoặc trong một đốt.

- Áp lực dùng ép cọc.

- Loại đệm đầu cọc.

- Trình tự ép cọc trong nhóm.

- Những vấn đề kỹ thuật cản trở công tác ép cọc theo thiết kế các sai số về vị trí và độ nghiêng.

- Tên cán bộ giám sát và tổ trưởng thi công.

Ghi chú:

Cần chú ý khi cọc tiếp xúc với lớp đất tốt (áp lực kích hoặc tải trọng nén tăng dần) nên giảm tốc độ ép cọc, đồng thời đọc áp lực hoặc lực nén cọc trong từng đoạn 20cm. Cọc được dừng nén khi thỏa mãn các điều kiện sau:

- Đạt chiều sâu xấp xỉ chiều sâu do thiết kế quy định.

- Lực ép cọc bằng 1,5 đến 2 lần sức chịu tải cho phép của cọc, theo yêu cầu thiết kế.

- Cọc được ngâm vào lớp đất tốt chịu lực một đoạn ít nhất bằng 3 đến 5 lần đường kính cọc (kể từ lúc áp lực kích tăng lên đáng kê).

- Trình tự ép cọc. Trường hợp ép cọc sử dụng đối trọng công trình, cần kiểm tra đối trọng và quy định vị trí ép cọc đồng thời trong một đài cọc.

- Khi ép cọc sử dụng đối trọng ngoài, tương tự như cọc đóng, cần thiết đảm bảo công tác thi công không làm ảnh hưởng đến công trình xung quanh.

- Sai số cho phép. Tại vị trí độ cao đáy đài, đầu cọc không được sai số quá 75mm so với vị trí thiết kế. Độ nghiêng của cọc không được vượt quá 1/75.

- Sửa chữa và kéo dài đầu cọc: sửa chữa và kéo dài đầu cọc tuân theo các quy định cho trường hợp cọc đóng.

- Khoan dẫn: trường hợp cọc gặp chướng ngại vật hoặc lớp đất cứng, công tác khoan dẫn và hạ cọc được tiến hành trước khi ép cọc. Hố khoan dẫn trong cát nên có biện pháp bảo vệ thành hố khoan bằng dung dịch sét.

Công tác nối cọc

Những yêu cầu khi nối cọc

- Kích thước các bản mã đúng với thiết kế.

- Trục của đoạn cọc đã được kiểm tra độ thẳng đứng theo hai phương vuông góc với nhau.

- Bề mặt ở đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít với nhau.

-# Đường hàn mối nối cọc phải đảm bảo đúng quy định của thiết kế về chịu lực, không có những khuyết tật sau:

- Kích thước đường hàn sai lệch so với thiết kế.

- Chiều cao hoặc chiều rộng của mối hàn không đều.

- Đường hàn không thẳng, bề mặt mối hàn bị rỗ, không ngấu, quá nhiệt, có chảy loang, lẫn xi, bị nứt,...

Chỉ được tiếp tục hạ cọc khi đã kiểm tra mối nối hàn không có khuyết tật. 

Kiểm tra độ chối

Khi cọc đến độ sâu thiết kế mà chưa đạt độ chối quy định thì nhà thầu phải kiểm tra lại quy trình đóng cọc của mình, có thể cọc đã bị xiên hoặc bị gãy, cần tiến hành đóng bù sau khi cọc được nghỉ và các thí nghiệm kiểm tra độ nguyên vẹn của cọc.

Khi đóng cọc đạt độ chối quy định mà cọc chưa đạt độ sâu thiết kế thì có thể cọc gặp chướng ngại, điều kiện địa chất thay đổi, đất nền bị trồi, ... nhà thầu cần xác định rõ nguyên nhân để có biện pháp khắc phục.

4. Các sự cố liên quan đến thi công cọc bê tông ly tâm ứng suất trước

Bể đầu cọc: Nguyên nhân hư hỏng là đóng hoặc ép cọc, cọc bị nghiêng dẫn đến lực đóng hoặc ép không đúng tâm làm bể đầu cọc.

Nứt cọc: nứt cọc do va đập khi vận chuyển, cẩu lắp.

Giải pháp hạn chế và khắc phục các sự cố:

- Khi đóng cọc hoặc ép cần thường xuyên kiểm tra độ đồng trục của cọc, mũi cọc và búa, trạng thái các tấm đệm giảm xung quanh trên và dưới mũi của cọc, đặc biệt là độ vuông góc của mặt phẳng tấm đệm trên và mặt phẳng đầu cọc so với trục cọc.

- Cọc được phép bốc xếp, vận chuyển khi cường độ bê tông đạt tối thiểu 75% cường độ thiết kế.

- Cọc phải được xếp, dỡ bằng máy cẩu có sức cẩu phù hợp.

- Khi vận chuyển cọc đi xa phải có xe chuyên dụng, các cọc phải được liên kết chặt với phương tiện vận chuyển để tránh xô đẩy, va đập gây hư hỏng, biến dạng.