QUY TRÌNH THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHOAN PHẢN TUẦN HOÀN

1.1. Định vị tim cọc

-          Vị trí cọc phải được xác định đúng theo bản vẽ thiết kế. Dùng máy toàn đạc điện tử để xác định vị trí tim cọc.

-          Trước khi khoan hạ vách, mỗi tim cọc sẽ được gửi ra bốn điểm A ,A1 ,B ,B1 vuông góc với nhau. Bốn điểm này phải được đảm bảo không xi dịch cho tới khi hạ xong ống vách để khi kiểm tra nghiệm thu xong ống vách.

CÔNG TÁC GỬI  ĐIỂM

1.2. Dung dich khoan

-          Dung dịch Polymer được sử dụng tuần hoàn trong quá trình thi công thông qua hệ thống mương thu hồi bố trí xung quanh công trường. Tránh hiện tượng thất thoát ra môi trường bên ngoài gây hao hụt Polymer, hoặc biện pháp tương đương.

-          Khi khoan dung dịch Polymer mới được cấp vào hố khoan qua đường mương dẫn từ hồ chứa tới hố khoan, dung dịch khoan sau khi hòa trộn với mùn khoan được máy khoan bơm về hồ chứa. Tại hồ chứa (được bố trí nhiều ngăn), mùn khoan lắng lại và được chở đi bởi xe tải, phần Polymer tách ra được bổ sung và cấp lại vào hố khoan theo mương dẫn.

-          Dung dịch Polymer dùng thi công cọc khoan nhồi, đảm bảo không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

-          Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng Polymer:

Đặc trưng Polymer cần kiểm tra	Phương pháp thử	Đơn vị đo	Giá trị yêu cầu
Tỷ trọng	Cân tỷ trọng	g/cm3	1.01 - 1.05
Độ nhớt	Phễu (700/500cc)	giây	18 - 45
Độ pH	Giấy quỳ	màu	7 - 10
Hàm lượng cát	Ống thủy tinh	%	< 2

1.3. Ống vách – Casing.

     Một ống vách bằng thép có đường kính rộng hơn đường kính cọc 5-10 cm sẽ được lắp vào vị trí hố khoan trước khi khoan. Ống vách này được chế tạo với bề dày thành là 2 cm và chiều dài là từ 3m → 6m hoặc dựa vào điều kiện thực tế của công trường.

     Ống vách tạm được hạ bằng cẩu phục vụ hoặc bằng xe đào nhờ vào sự rơi tự do sau khi hố khoan được khoan hoặc đào mồi đến chiều sâu chính bằng chiều dài ống vách trừ đi 01 m.

     Sau khi lắp ống vách, vị trí và độ thẳng đứng của ống vách sẽ được kiểm tra trước khi tiến hành khoan. Cao độ đỉnh ống vách cao hơn hoặc bằng cao độ mặt đất và được ghi lại vào biên bản nghiệm thu.Dùng máy thủy bình (hoặc toàn đạc điện tử) kiểm tra độ nghiêng ống vách tại 4 điểm đối xứng trên miệng vách. Vị trí của ống vách sai số không quá 5 cm (theo 2 phương X, Y) và dung sai độ thẳng đứng của hố khoan là 1%.

      Để hạ ống vách ,đầu tiên phải khoan tạo lỗ đúng vị trí vị trí tim cọc với đường kính lớn hơn kích thước cọc từ 10-20 cm,khoan tới độ sâu nhỏ hơn chiều dài ống vách khoảng 0.5-1 m. Sau đó hạ ống vách sao cho cao độ ống vách phải cao hơn mặt đất hiện hữu ít nhất là 20 cm để tránh bùn đất chảy vào hố khoan trong quá trình thi công đồng thời dễ dàng thi công cho công tác đổ bê tông. Sau khi đổ bê tông xong,ống vách sẽ được rút lên bằng cẩu hoặc dùng búa rung để đem đi hạ vách cho cọc tiếp theo.

1.4. Điều chỉnh máy móc

     Mũi khoan sẽ được giữ thẳng đứng sau khi đã kiểm tra đường kính và mũi cắt. Mũi khoan 3 cánh thích hợp và được sử dụng khoan hầu hết đá, sỏi và các lớp đá mềm. Ống khoan với “bánh lái” ở trên mũi khoan có thể được sử dụng để duy trì độ thẳng đứng khi đào trong điều kiện địa chất phức tạp.

     Máy khoan sẽ được di chuyển đến vị trí nơi cọc cần lắp đặt. Mặt bằng xung quanh của cọc sẽ được bao bọc bởi các tấm thép.

     Tâm bàn quay của máy khoan nên được bố trí tại điểm tâm cọc khoan nhồi được đánh dấu và bàn quay phải được giữ ở cao độ nhất định và được giữ thăng bằng. Mũi khoan và ống khoan phải được kết nối thẳng góc với ống vuông được truyền bởi bàn quay, và sau đó trạng thái thẳng đứng của máy truyền động ống sẽ được kiểm tra liên tục. Cứ mỗi 1 ống khoan tiến hành kiểm tra độ thẳng đứng của cần khoan 1 lần bằng thước Nivo.

     Khoan trong đất bão hòa nước khi khoảng cách mép các lỗ khoan nhỏ hơn 1.5m, tiến hành khoan cách quãng 1 lỗ. Khoan các lỗ nằm giữa hai cọc khoan nhồi đã đổ bê tông, tiến hành khoan sau ít nhất 24h kể từ sau khi kết thúc đổ bê tông.

1.5. Công tác khoan

     Phương pháp khoan tuần hoàn nghịch là phương pháp đúc cọc tại công trường sử dụng dung dịch polymer tuần hoàn từ hố khoan đến hồ dung dịch. Đất thải ở cọc sẽ được hút ra hồ dung dịch, dung dịch sẽ được chuyển về hố khoan qua mương dẫn dung dịch. Mức cao độ dung dịch sẽ được giữ cố định để bảo vệ hố khoan tránh sụt thành hố khoan (tối thiểu 1,0m tính từ mặt đất tự nhiên).

     Ống khoan (mũi khoan) là ống rỗng được sử dụng để làm tơi đất và hút đất qua ống khoan. Có nhiều loại mũi khoan khác nhau, như là loại 3 ngạnh, 4 ngạnh... dùng cho nhiều lớp đất khác nhau và tùy theo yêu cầu thực tế. Tuy nhiên loại  3 ngạnh thường được sử dụng và được dùng cho hầu hết các loại đất, đất sét và đất mềm. Ống khoan và tấm vách sẽ duy trì sự ổn định của máy khoan trong quá trình khoan để đảm bảo sự thẳng đứng của hố khoan trong địa hình phức tạp.

     Độ nhớt và độ pH của dung dịch sẽ được kiểm tra và được ghi nhận tại công trường trước khi tiến hành công tác khoan. Nếu không đạt, dung dịch sẽ được điều chỉnh và kiểm tra lại.

     Cơ cấu chuyển động thẳng đứng của hệ ống sẽ được kiểm tra khi ống khoan được chèn vào lỗ khoan.

     Trong quá trình khoan, sự bắn té rác bẩn bên trong lỗ khoan sẽ được quan sát thường xuyên. Độ dâng cao của nước bên trong lỗ khoan sẽ được duy trì không thấp hơn 1,0m tính từ đỉnh ống vách.

     Căn cứ vào địa chất của đất, tiến độ công tác khoan có thể điều chỉnh được để duy trì độ chính xác của công tác khoan.

     Độ sâu khoan được kiểm tra bằng số ống khoan. Số lượng các ống khoan sẽ được ghi lại và kiểm soát và ghi chép cẩn thận để bảo đảm độ sâu.

     Sử dụng thước đo và dây dọi đo lường chiều sâu lỗ đã khoan.                                                         

     Hầu hết địa tầng, cọc xuyên qua tầng đất và cát có lực dính kém. Dung dịch polymer sẽ được sử dụng để tạo dung dịch bùn trong hố khoan, tạo áp lực lên thành hố khoan và bảo vệ hố khoan khỏi bị sạt lở. Chất lượng của dung dịch khoan phải được kiểm tra và điều chỉnh theo yêu cầu kỹ thuật trong suốt quá trình khoan và trước lúc đổ bê tông

    

Công tác khoan

     Do biện pháp thi công dùng máy khoan phản tuần hoàn RCD có mũi khoan nhọn nên :

-          Nhà thầu đảm bảo cao độ của mũi cọc thỏa mãn với thiết kế, chiều sâu hố khoan sẽ được tính bằng chiều sâu thiết kế cộng với chiều dài phần nhọn của mũi khoan ( 0.7m )

-          Nhà thầu có phương án thổi rửa bằng bơm hút đáy sau khi khoan đảm bảo mũi cọc đạt tiêu chuẩn trước khi đổ bê tông.           

1.6. Phương pháp giám sát, kiểm tra độ thẳng đứng và độ ổn định

     Độ thẳng đứng của hố khoan sẽ được kiểm tra suốt trong quá trình khoan bằng thước nivo kiểm soát qua cần khoan dẫn hướng. Độ thẳng đứng cho phép 1%, các cọc có thể được kiểm tra bất kỳ theo yêu cầu của Tư vấn giám sát hoặc Chủ đầu tư.

1.7. Di chuyển máy khoan

     Sau khi kiểm tra chiều sâu của cọc đã đạt, những ống khoan sẽ được rút lên.

     Máy khoan sẽ di dời đến cọc khác và bắt đầu khoan cọc kế tiếp khi đã sẵn sàng.

1.8. Vệ sinh hố khoan

     Sau khi khoan đến độ sâu thiết kế, việc thổi rửa đáy hố khoan được tiến hành từ 10-30 phút thông qua ống khoan, để làm sạch phần bùn đóng lắng cặn bằng máy bơm hút đáy 37Kwh, chiều sâu đặt bơm từ 6-9m tính từ miệng casing.

1.9. Lồng thép

     Thép sử dụng tại công trình được mua và vận chuyển từ nhà máy sản xuất về công trình do Chủ đầu tư cấp. Mỗi đợt thép nhập về đều phải kèm theo phiếu xuất xưởng,chứng chỉ xuất xưởng và tem của sản phẩm, sau khi thép về thì phải được lấy mẫu đi thí nghiệm trước khi đem vào sử dụng theo yêu cầu kỹ thuật trong hồ sơ mời thầu.

   Cốt thép được gia công theo bản vẽ thiết kế, bản shopdrawing mà nhà thầu đệ trình được chủ đầu tư và tư vấn giám sát phê duyệt.

   Lồng thép được hạ xuống lỗ khoan bằng cẩu phục vụ bánh xích sau khi đã nghiệm thu ở bãi gia công. Các đoạn lồng thép được nối với nhau bằng mối nối buộc hoặc hàn điểm giữa thép đai và thép chủ.

   Thép treo lồng 2 cây Φ18 được hàn với thép chủ của lồng trên cùng và hàn vào 2 bát thép treo lồng. Bát thép có lỗ được treo bởi 2 thanh ngáng lồng được đặt trên cừ lasen đảm bảo cao độ của đỉnh cốt thép đúng theo thiết kế.

    Để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ cốt thép ta sử dụng con kê hình tròn  D= 160 dày 3 cm đặt cách đều nhau.

1.9.1. Gia công lồng thép

   Thép gia cường (đai định vị) D20 uốn thành vòng tròn đặt phía trong thép chủ liên kết với thép chủ bằng đính hàn ngoại trừ đai định vị ở đầu lồng thì có thêm 4 vị trí con chặn D18 dài 10 cm để tránh trường hợp lồng rơi trong lúc cẩu hạ lồng. Thép đai xoắn D10 được liên kết bằng nối buộc kẽm hoặc hàn đính 50% các mối nối.

   Ống thép sonic D60 phục vụ công tác siêu âm được đặt sẵn trong lồng thép và được nối với nhau bằng măng xông sẵn từ nhà máy và được liên kết hàn kín để tránh trường hợp bê tông chui vào làm tắc ống trong khi đổ bê tông. Số lượng 04 ống D60 cho cọc D1200 và 03 ống D60 cho cọc D1000.

1.9.2. Hạ lồng thép

     Các đoạn lồng thép được nối bằng mối hàn và mối buộc giữa cốt chủ thép Φ20, chiều dài mối nối theo quy định của thiết kế. Khi cọc có chiều dài lớn. Đai gia cường đầu lồng thép được hàn thêm các con chặn lồng để tránh tụt lồng thép khi lắp hạ.

     Khi hạ lồng phải chú ý định vị lồng thép thẳng đứng không để lồng xiên cắm vào thành hố khoan gây sạt lở, các mối nối sau khi làm xong phải đươc kiểm tra kỹ mới thi công mối nối tiếp theo.

1.10. Đổ bê tông        

1.10.1. Lắp ống đổ bê tông.

     Ống đổ bê tông với đường kính 273 mm chiều dài tiêu chuẩn 1m;1.5m; 2.15m; 3.15m sẽ được nối với nhau bằng ren hình thang. Để đảm bảo kín khít trong lúc nối ống đổ các ren ống sẽ được tra mỡ bò.Số lượng ống lắp sẽ được tính toán tổng hợp sao cho đủ chiều dài cọc.

     Các ống đổ được chia chiều dài và tra mỡ bò như trên nhằm kín khít.

-          Thuận lợi trong việc tổ hợp ống đổ, đảm bảo chiều dài ngậm bê tông trong khi đổ bê tông.

-          Dễ dàng lưu trữ sắp xếp vận chuyển trong công trình và công tác vận chuyển.

-          Đảm bảo an toàn khi lắp ráp và cắt bỏ khi thổi rửa cọc cũng như công tác đổ bê tông

-          Việc tra mỡ bò khi lắp ống đổ nhằm mục đích giảm ma sát khi lắp và tháo ống,ngăn không cho dung dịch polymer vào ống qua mối nối ren trong quá trình đổ bê tông

   Trình tự lắp ráp ống đổ phải được ghi chép lại đầy đủ để tổng hợp cắt bỏ để đảm bảo chiều sâu ngậm bê tông trong quá trình đổ bê tông.

   Chiều dài lắp ống đổ phải cách đáy cọc một đoạn từ 250-400 mm lúc đổ cắt cầu. Để đảm bảo sạch đáy cọc và khoảng hở cho quả cầu xốp thoát ra ngoài.

1.10.2. Nghiệm thu trước khi đổ bê tông

   Công tác nghiệm thu trước khi đổ bê tông chỉ được tiến hành sau khi đã hoàn thành công thác thổi rửa hố khoan sau khi hạ lồng thép. Hố khoan phải đủ chiều sâu thiết kế sau khi khoan xong, độ lắng cọc cho phép không quá 5cm và chất lượng dung dịch polymer phải đạt các yêu cầu kỹ thuật.

-           Tỷ  trọng:  1.01  ÷  1.05  g/cm3

-           Độ  nhớt:  18  ÷ 45 (phễu 700/500cc)

-           Độ  pH :    7  ÷  10

-           Hàm lượng cát %  :  ≤ 2

1.10.3. Yêu cầu kỹ thuật của bê tông.

     Bê tông sử dụng là bê tông thương phẩm M400 (cấp độ bền B35), độ sụt 18 - 20 cm được vận chuyển tới công trình bằng xe chuyên dụng thông số kỹ thuật của bê tông phải đảm bảo đúng với thiết kế.

     Trước khi đổ bê tông tất cả các xe bê tông phải được kiểm tra độ sụt. Những xe không đạt bị trả về nhà máy.

     Bê tông được lấy mẫu theo chỉ định của tư vấn giám sát . Mẫu được lấy là mẫu lập phương 15x15x15 cm hay mẫu hình trụ tròn 15x30 cm. Mẫu được lấy tương ứng đầu mũi cọc, giữa cọc, đỉnh cọc, mỗi tổ mẫu có 3-4 viên. Số lượng tổ mẫu tùy vào yêu cầu của chủ đầu tư hay đơn vị tư vấn giám sát, các tổ mẫu lấy sẽ được kiểm tra lại một tổ mẫu bất kỳ tại công trình và sẽ chuyển đi phòng thí nghiệm kiểm tra. Các tổ mẫu sẽ được nén kiểm tra theo tiêu chuẩn R28 ngày.

     Trường hợp có thay đổi số lượng hay thời gian lấy mẫu sẽ theo chỉ định của cán bộ kỹ thuật phụ trách thi công hay Tư vấn giám sát, Chủ đầu tư.

1.10.4. Yêu cầu về cung cấp bê tông.

   Toàn bộ việc cung cấp bê tông phải tuân thủ theo yêu cầu đặt hàng về khối lượng. Nhà cung cấp bê tông phải cung cấp đủ khối lượng đã đặt trước cũng như phải đảm bảo được thời gian vận chuyển đến công trình để tránh tình trạng gián đoạn việc đổ bê tông quá lâu.

   Đơn vị cung cấp bê tông phải đảm bảo rằng đơn vị thi công , chủ đầu tư , đơn vị tư vấn giám sát có toàn quyền trong việc kiểm tra chất lượng cũng như khối lượng của bê tông đến công trình.

   Đơn vi cung cấp bê tông phải có cán bộ có kinh nghiệm trực ở công trình khi bê tông tới công trình.

1.10.5. Tốc độ cung cấp.

   Quá trình đổ bê tông phải diễn ra liên tục, phải đảm bảo ống đổ bê tông sạch, kín nước. Trong suốt quá trình đổ bê tông dung dịch polymer thu hồi phải được bơm sạch không để chảy tràn ra mặt bằng công trình . Ống đổ bê tông phải được đảm bảo ngậm trong bê tông ít nhất là 2,5 m đến 5m.

   Tốc độ cung cấp bê tông được yêu cầu như sau:

-          Tối thiểu có đủ 3 xe bê tông có độ sụt đạt tiêu chuẩn ở công trình mới tiến hành đổ bê tông. Các xe bê tông tiếp theo phải có mặt kịp thời để đảm bảo không bị gián đoạn vì chờ bê tông.

-          Công tác vận chuyển chỉ được ngưng khi có lệnh ở công trình.

-          Khi có vấn đề trục trặc kỹ thuật gì về công tác cung cấp bê tông phải báo ngay cho cán bộ kỹ thuật tại hiện trường để kịp thời điều chỉnh.

-          Thời gian chờ của xe bê tông không quá 2 giờ tính từ khi ra khỏi trạm trộn bê tông. Thời gian chờ bê tông không quá 3 giờ .

1.10.6. Đổ bê tông.

   Đầu ống đổ được gắn vào phễu đổ. Bê tông được xả trực tiếp từ xe vận chuyển vào phễu đổ và theo ống đổ xuống đáy cọc.

   Để đảm bảo lớp bê tông ban đầu không lẫn dung dịch polymer ta dùng một quả cầu bằng xốp có đường kính nhỏ hơn đường kính trong của ống đổ, thả vào trong ống đổ trước khi đổ bê tông. Trong quá trình đổ bê tông hố khoan sẽ được kiểm tra liên tục bằng thước dây có gắn quả dọi bằng thép. Kết quả thực tế sẽ được thể hiện trên biểu đồ dâng bê tông trong hồ sơ nghiệm thu. Trong quá trình đổ bê tông ống đổ sẽ được cắt dần nhưng phải đảm bảo chiều sâu ngậm trong bê tông không ít hơn 1,5m. Với cách đổ này, bê tông sẽ dâng lên và chiếm chỗ của dung dịch polymer cùng với việc khống chế chiều sâu ngậm ống đổ để tránh tình trạng cắt ống đổ nhiều quá so với độ dâng bê tông sẽ làm lẫn lộn bê tông và dung dịch polymer gây ảnh hưởng chất lượng của cọc.

     Đối với những cọc có cao độ dừng đổ bê tông gần bằng sàn công vụ,tại những xe bê tông cuối, nhà thầu có biện pháp rút ống vách lên cao và tiếp tục cho đổ bê tông. Nhà thầu đảm bảo cao độ dừng bê tông, cao độ đập đầu cọc, cao độ đỉnh cốt thép cũng như chất lượng cọc đúng theo thiết kế.

1.11. Hoàn thành cọc.

   Sau khi đổ bê tông xong ống vách sẽ được rút lên bằng xe cẩu phục vụ hay dùng búa rung. Do cao độ dừng đổ bê tông bằng cao độ mặt nền, nên sau khi thi công cọc phải căng dây biển báo tránh không cho thiết bị đi vào vị trí mới thi công để đảm bảo chất lượng bê tông đầu cọc.

   Mỗi cọc hoàn thành đều có các báo cáo kèm theo, các báo cáo phải chứa các thông số sau :

-         Số hiệu cọc, vị trí cọc

-         Cao trình cắt cọc

-         Cao trình ống vách

-         Đường kính cọc

-         Các thông số của lồng thép

-         Mác bê tông, nhà máy cấp bê tông, phụ gia, độ sụt,  số mẫu  thí nghiệm…

-         Ngày đổ bê tông

-         Ngày khoan cọc và ngày hoàn thành  .

-         Độ sâu cọc tính từ mặt đất.

-         Độ sâu cọc tính từ miệng vách.

-         Khối lượng bê tông theo thiết kế và theo lý thuyết.

-         Biểu đồ dâng bê tông của trong quá trình đổ bê tông.

-         Thời gian đổ và thời gian kết thúc từng xe .

-         Thời tiết khi đổ bê tông.