SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐÀ NẴNG

BAN QLDA CẦU RỒNG

BÁO CÁO KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

2011

Đề Tài:

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ VẤN ĐỀ TỒN TẠI TRONG THI

CÔNG CỌC KHOAN NHỒI DỰ ÁN CẦU RỒNG

VÀ KIẾN NGHỊ

Người thực hiện: Nguyễn Hà Nam

Đà Nẵng tháng 10/2011

2

MỞ ĐẦU.

Ngày nay, cọc khoan nhồi(CKN) được sử dụng rộng rãi trong các công

trình xây dựng như nhà cao tầng, cầu, cảng…Công nghệ thi công nghiệm thu

CKN ở nước ta được các Kỹ sư ngày càng hoàn thiện dần. Tuy nhiên, chúng

ta cũng nhận thấy rằng thi công nghiệm thu CKN vẫn là chuỗi kỹ thuật phức

tạp, vẫn còn nhiều sự cố, việc kiểm soát chất lượng CKN vẫn còn nhiều điều

phải xem xét. Đặc biệt là CKN có đường kính lớn ở nước ta triển khai chưa

nhiều nên các thông tin liên quan còn hạn chế.

Vừa qua, chúng tôi có điều kiện trực tiếp thi công kiểm tra nghiệm thu

tại dự án cầu Rồng 26 cọc khoan nhồi đường kính 1,5m và 131 cọc khoan

nhồi đường kính 2m chống vào đá gốc. Quá trình thực hiện đã rút ra được

một số kinh nghiệm thực tiễn liên quan đến việc thi công kiểm tra nghiệm thu

CKN xin chia sẻ cùng các đồng nghiệp.

Với mục đích trên, trong phạm vi bài báo cáo này, chúng tôi không có

ý định trình bày lại công nghệ thi công CKN mà chỉ đưa ra một số phân tích

đánh giá và các kiến nghị xoay quanh thực tế thi công kiểm tra nghiệm thu

CKN đường kính D= 2m.

Để hoàn thành được báo cáo này, chúng tôi xin chân thành cảm ơn sự

hợp tác giúp đỡ của các đơn vị liên quan: Sở GTVT Đà Nẵng, Liên danh

Công ty 508 và Công ty cầu 75, Liên danh tư vấn giám sát GTRI – HAFICO

GROUP, Trung tâm kỹ thuật đường bộ 5, Ban QLDA cầu Rồng và một số cá

nhân đơn vị khác.

I. KHÁI QUÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CHÍNH HẠNG MỤC CỌC

KHOAN NHỒI DỰ ÁN CẦU RỒNG.

1.Đặc điểm về địa chất.

Kết cấu địa chất bao gồm các lớp bao gồm nhiều lớp địa tầng xen kẽ nhau

như: cát bụi, sét, cát thô lẫn sỏi sạn.

Nền đá bao gồm một lớp phong hóa dày từ 1m – 3m cường độ thấp và nền

đá gốc. Cao độ mặt đá phong hóa giao động từ -33m đến -37m. cao độ gặp đá

gốc thay đổi lớn đối với từng trụ.

Cường độ đá gốc giao động từ 400Kg/cm2 – 1000Kg/cm2 phát triển tăng

dần cường độ trừ trên xuống dưới. Riêng cường độ đá gốc của trụ P2 giao

động mạnh từ 50kg/cm2 – 900kg/cm2 và không đồng đều theo chiều sâu(xen

kẹp các lớp đá có cường độ khác nhau).

Cao độ mặt đá gốc trong cùng một trụ cũng có nhiều thay đổi, cá biệt như

trụ P3, P4 có biến động lớn về cao độ mặt đá gốc của từng cọc trong cùng

một bệ móng lên đến 3m.

2. Nội dung thiết kế .

Cọc khoan nhồi dự án cầu Rồng được thiết kế gồm 26 cọc đường kính

1,5m đối với các trụ cầu dẫn và 131 cọc đường kính 2m đối với các trụ cầu

3

chính. Cọc được thiết kế là cọc chống ngàm vào đá gốc ít nhất 1,5m. Khi tính

toán bỏ qua ma sát thành bên giữa các lớp đất với cọc chỉ xét sức kháng mũi

cọc và ma sát thành bên trong phạm vi chiều dài cọc ngàm trong đá gốc.

Tiêu chuẩn thiết kế: 22 TCN 272-05.

Bêtông(BT) thân cọc có cường độ 300kg/cm2. Cốt thép được gia công

thành các đoạn lồng thép và nối với nhau bằng cóc cáp.

Cọc đường kính 2m dùng ống vách để lại suốt từ trên xuông đến vị trí

chạm mặt đá. Riêng 26 cọc đường kính 1,5m sử dụng ống vách thu hối luân

chuyển.

3.Tổ chức thi công và quản lý chất lượng trong quá trình thi công:

Nhà thầu thi công là Liên danh Công ty XD 508 và Công ty cầu 75. Tổ

chức thi công thành 2 mũi phía Đông( Công ty 508) và phía Tây(Công ty cầu

75)

Tư vấn giám sát: Liên danh GTRI – HAFICO GROUP

Thi công và nghiệm thu theo tiêu chuẩn : 22TCN 257-2000 và

TCXDVN 326 – 2004.

Các bên tổ chức kiểm tra nghiệm thu theo đúng các quy định của các

tiêu chuẩn hiện hành cho từng cọc theo từng công đoạn thi công gồm: Lập và

phê duyệt hồ sơ BVTC và hồ sơ TCTC cho từng trụ - Định vị lỗ khoan –

khoan hạn ống vách – khoan đất – khoan đá – thổi rửa vệ sinh lỗ khoan lần 1-

hạ lồng thép- thổi rửa vệ sinh lỗ khoan lần 2 – đổ bêtong- Kiểm tra siêu âm –

Kiểm tra của Ban QLDA bằng tư vấn độc lập – xử lý các cọc bị khuyết tật –

kiểm tra nghiệm thu thanh toán.

II. MỘT SỐ PHÂN TÍCH NHẬN XÉT RÚT RA TỪ THỰC TẾ THI

CÔNG NGHIỆM THU CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH 2M.

1. Khảo sát và lập bản vẽ thi công:

Khi triển khai thi công, Nhà thầu đã tổ chức khảo sát lại để phục vụ

bước thiết kế BVTC. Trong đó khảo sát địa chất được thực hiện với mỗi trụ 1

mũi khoan. Kết quả khảo sát tập trung chủ yếu để xác định chính xác cao độ

mặt đá, chỉ tiêu RQD, cường độ đá, lấy mẫu đối chứng. Từ kết quả khảo sát

từng trụ được thiết kế hồ sơ BVTC cọc với độ chính xác hơn. Trong đó trụ P2

được điều chỉnh chiều dài cho phù hợp với địa chất thực tế.

Như đã nêu ở trên, cao độ mặt đá gốc có sự biến động lớn đối với từng

trụ. Do vậy các mẫu đá đối chứng có vai trò quan trọng trong việc đối chiếu

với mẫu đá của quá trình khoan tạo lỗ để phục vụ xử lý kỹ thuật hiện trường

về cao độ gặp đá gốc, chiều sâu ngàm của cọc trong đá, cao độ dừng khoan

đá cho từng vị trí chân cọc. Qua thực tế thi công, việc xử lý kỹ thuật chi tiết

cho từng cọc giúp rút ngắn thời gian thi công, giảm kinh phí.

2. Công nghệ và thiết bị thi công khoan tạo lỗ.

Cọc được thiết kế ngàm vào đá gốc, do đó công tác khoan tạo lỗ CKN

có thể chia thành 2 loại chính là khoan đất hạ vách và khoan đá.

4

* Khoan đất hạ vách: Công nghệ và thiết bị khoan đất ở dự án cầu Rồng chủ

yếu sử dụng các máy khoan xoay tự hành trên hệ nổi thông dụng sẵn có trên

thị trường Việt Nam hiện nay. Qua thực tế thi công cho thấy tốc độ khoan

không khác biệt nhau nhiều giữa các thiết bị khoan, khoảng 25m-30m/ca.

Nhìn chung công nghệ và thiết bị của công tác khoan đất cọc D = 2m không

có sự khác biệt nào so với khoan các cọc đường kính bé hơn thông thường.

Tuy nhiên cần lưu ý khi chọn thiết bị khoan do cọc có đường kính lớn nên

momen xoắn cần khoan khá lớn rất dễ xảy ra sự cố gãy cần khoan. Ở dự án

cầu Rồng điều này thường xuyên diễn ra với nhiều loại máy khác nhau.

Hạ ống vách: Ống vách của cọc đường kính 2m có kích thước lớn và

trọng lượng nặng. Trong quá trình thi công các công tác cẩu vách, nối vách,

rung hạ vách phải sử dụng các thiết bị cẩu và thiết bị nổi tương đối lớn. Các

thiết bị cẩu có sức nâng dưới 50T khó có thể thực hiện được công việc này.

Bên cạnh đó do ống vách có chu vi lớn dẫn đến ma sát thành bên lớn khi rung

hạ. Do vậy búa rung phải có công suất lớn hơn 90KW mới có thể thi công

được công việc này.

* Khoan đá: Thực tế thi công cho thấy, đây là công tác quyết định đến chi

phí và tiến độ thi công . Tại công trình dự án cầu Rồng vừa qua đã áp dụng

một số công nghệ khoan khác nhau và cho kết quả rất khác nhau như:

- Công nghệ khoan xoay mài bằng thiết bị khoan tự hành trên hệ nổi: Do

đường kính cọc lớn, cường độ đá cứng nên các thiết bị này đều không thể

thực hiện được. Hiện tượng hư hỏng thiết bị thường xuyên xảy ra. Có thể nói

dùng thiết bị thông thường để khoan đá D=2m là không khả thi.

- Công nghệ khoan giã đập bằng giàn giã CK2000 của Trung Quốc. Lấy

phôi khoan bằng 2 phương pháp dùng gàu vét và lấy phôi tuần hoàn. Qua

thực tế thi công cho thấy công nghệ giã đập có có một sô ưu điểm như sau:

Chi phí đầu tư ban đầu rất thấp(1 bộ giã đập có giá đầu tư khoảng 400

triệu đồng).

Chi phí cho quá trình vận hành thi công thấp.

Có thể đồng thời triển khai nhiều máy giã trên cùng một khu vực.

Giá thành 1m dài khoan đá khá rẻ.

Tuy nhiên công nghệ này có một số hạn chế như:

Tốc độ khoan là rất chậm khoảng 1m/ngày đêm. Đối với công nghệ giã

đập tuần hoàn cho tốc độ khoan nhanh hơn khoảng 2m/ngày đêm

Do cọc đường kính lớn nên chùy giã có trọng lượng lớn( trên 7 tấn) dẫn

đến rất hay xảy ra sự cố hỏng máy, rơi chùy làm tốn kém chi phí xử lý và kéo

dài thời gian thi công.

Khoan giá đập sử dụng rất nhiều dung dịch Bentonit có khối lượng riêng

lớn. Đặc biệt khoan giã đập tuần hoàn sử dụng đất sét có làm dung dịch tuần

hoàn có khối lượng riêng rất lớn(1,3 -1,4). Do vậy thời gian tuần hoàn vệ sinh

lỗ khoan rất lâu(2 – 3 ngày).

Phải đi kèm theo máy giá đập là 1 cẩu khoan để cẩu búa giã và vét mùn

khoan gây lãng phí và mất chủ động.

Sàn đạo để đặt máy giã đập là khá phức tạp và tốn kém.

5

Khi có cọc mới đổ BT xong thì phải dừng giã đập trên khu vực do chấn

động làm ảnh hưởng chất lượng BT cọc.

- Công nghệ khoan xoay mài bằng máy khoan cố định trên ống

vách(ANNY 2500 và RCD2000): Ở dự án cầu Rồng áp dụng 2 công nghệ lấy

phôi là tuần hoàn thuận và tuần hoàn nghịch. Qua thực tế thi công cho thấy

tốc độ khoan đá nhanh(3m – 6m/ ngày đêm) ít xảy ra sự cố, ổn định với tất cả

các loại đá khác nhau, cho lỗ khoan thẳng, lỗ khoan sau khi khoan xong công

tác vệ sinh nhanh thậm chí không cần vệ sinh lần 1 nếu khoan bằng nước

trắng(có thể hạ lông thép ngay).

Tuy nhiên, công nghệ này có một số hạn chế sau:

Giá thành thi công thực tế rất cao( khoảng gấp 2 dự toán hiện hành)do

thiết bị khoan đắt tiền và các thiết bị phục vụ đi kèm đòi hỏi đặc chủng công

xuất lớn. Do vậy khi có sự cố khoan hoặc hư hỏng xử lý tốn kém và kéo dài

thời gian.

Dù có nhiều ưu điểm tuy nhiên đối với cọc D=2000mm trở lên trên thị

trường Việt Nam hiện nay có rất ít thiết bị loại trên có thể đảm nhận khoan đá

được. Do vậy rất bị động trong điều hành thi công do không có nhiều lựa

chọn thay thế.

Máy khoan giã đập CK2000

6

3. Công tác vệ sinh lỗ khoan.

Cọc dự án cầu Rồng được thiết kế là cọc chống, do vậy chiều dày mùn

mũi cọc sau khi thi công ảnh hưởng trực tiếp đến sự huy động sức kháng mũi

của cọc. Đây là chỉ tiêu kỹ thuật quan trọng cần quan tâm. Thực tế thi công

cho thấy, công tác vệ sinh lỗ khoan quyết định trực tiếp đến chất lượng lớp

mùn mũi cọc.

Các giải pháp vệ sinh lỗ khoan đã được áp dụng gồm có: Tuần hoàn

trực tiếp thuận nghịch bằng máy khoan RCD, dùng gàu khoan vét trực tiếp

đối với mùn hạt lớn, thổi rửa tuần hoàn bằng ống 110mm kết hợp khí nén đối

với mùn hạt nhỏ.

Công tác vệ sinh lỗ khoan được thực hiện thành 2 lần trong quy trình

thi công của 1 CKN. Trong đó:

- Vệ sinh lần 1: Vệ sinh ngay sau khi khoan tạo lỗ xong. Ở lần vệ sinh

này yêu cầu tất cả các loại mùn khoan phải được lấy hết khỏi đáy hố khoan

(bao gồm: đất cát sét các lớp địa tầng, vụn đá khoan, hạt lắng của Bentonit..)

- Vệ sinh lần 2: Vệ sinh ngay sau khi đã hạ xong lồng thép và lắp xong

ống đổ BT. Ở lần vệ sinh này mục đích tiếp tục lấy hết khỏi hố khoan các hạt

lắng do thời gian hạ lồng thép kéo dài(6h-8h), các vật liệu thành hố rơi xuống

đáy do lồng thép cào xới.

Với 2 lần vệ sinh và đã được kiểm tra nghiệm thu đo đạc định lượng

theo đúng quy trình, tuy nhiên thực tế lấy mẫu khoan phúc tra kết hợp với

các mẫu thu được từ công tác thổi rửa xử lý mũi cọc sau này có thể thấy có

các trường hợp mùn như sau:

+ Mùn là đá 1x2 rời rạc và cát là cốt liệu của BT thân cọc.

+ Mùn là bentonit truyền thống thường gặp.

+ Mùn là cát đất sét của các địa tầng dọc chiều dài của cọc.

+ Mùn là đá vụn sản phẩm của công tác khoan đá.

Kết quả khoan kiểm tra mùn mũi cọc cho thấy mùn trong lỗ khoan vẫn còn

sót lại tương đối nhiều.Tỷ lệ mũi cọc không đạt yêu cầu là khá cao.

BẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ KHOAN KIỂM TRA MÙN MŨI CỌC.

Trụ Số cọc kiểm tra Số cọc bị khuyết tật

mũi cọc

% cọc khuyết tật

mũi

Máy khoan xoay mài RCD2000

tuần hoàn thuận MMááyy kkhhooaann xxooaayy mmààii RRCCDD AANNNNYY

22550000 ttuuầầnn hhooàànn nngghhịịcchh

7

P1 29 8 27%

P2 29 11 37%

P3 29 12 41%

P4 29 6 20%

(Trong đó:Trụ P2,P3 thi công trước khi có các điều chỉnh kỹ thuật thi công

nhằm hạn chế mùn. Trụ P1,P2 thi công sau khi đã áp dụng các kỹ thuật hạn

chế mùn)

3. Công tác gia công lắp hạ lồng thép và công tác đổ bêtông nhồi.

* Công tác gia công lắp hạ lồng cốt thép: Nhìn chung công tác gia công lắp

hạ lồng thép CKN đường kính D=2m tương tự như CKN đường kính thông

thường. Không có sự khác biệt lớn. Tuy nhiên cần lưu ý:

- Do đường kính cọc lớn, lồng thép có số lượng cốt thép chủ rất nhiều,

đường kính cốt thép lớn và lồng khá nặng, vì thế thời gian liên kết các đốt

lồng thường kéo dài(từ 6h-8h cho 1 cọc) gây ra hiện tượng lắng cặn rất bất lợi

cho chiều dày mùn mũi cọc như đã đề cập ở phần trên. Bên cạnh đó yêu cầu

thiết bị nổi và cẩu lắp lồng phải có công suất lớn.

- Lượng cóc liên kết các đốt lồng đối với cọc đường kính nhỏ là không

quan trọng nhưng đối với cọc D=2m cọc liên kết quyết định đến tiến độ thi

công CKN. Qua thực tế, việc điều chỉnh số lượng cóc liên kết một cách hơp

lý có thể rút ngắn 50% thời gian hạ lồng thép và giảm đáng kể chi phí thi

công cho nhà thầu.

- Lồng thép cồng kềnh, đặc biệt lưu ý đến việc đo đạc lỗ khoan lại sau

khi hạ xong lồng thép để phát hiện và loại bỏ các trường hợp sạt thành vách

khối lượng lớn do quá trình hạ lồng thép gây ra.

* Công tác đổ BT nhồi:

Một số vấn đề đáng quan tâm rút ra từ thực tế đổ BT CKN đường kính

D=2m như sau:

- Khối lượng BT cho 1 cọc là khá nhiều(khoảng 120m3 – 150m3). Do

vậy phải quan tâm tính toán nhiều hơn đến công tác cấp BT, năng lực trạm

LLồồnngg tthhéépp ccọọcc

8

trộn, năng lực vận chuyển BT, năng lực máy bơm BT và các phương án dự

phòng rủi ro để đảm bảo quá trình đổ diễn ra liên tục đúng thời gian quy định.

- Lưu ý cần kiểm tra chặt chẽ cao độ dừng đổ BT hợp lý. Nên tránh đổ

BT thừa cao độ kéo dài đầu cọc không cần thiết gây lãng phí đồng thời rất

khó khăn khi chặt đầu cọc và cẩu ra khỏi hố móng do kích thước khối BT cắt

đầu cọc quá lớn. Thực tế tại công trường Nhà thầu gói 1A thi công cọc đều có

tâm lý đổ thừa BT để an toàn về mặt chất lượng BT đầu cọc(thừa 2m-4m),

Nhà thầu gói 1B gặp rất nhiều khó khăn và rủi ro về an toàn khi thực hiện

chặt đầu cọc và cẩu đầu cọc ra khỏi hố móng( 1m dài BT đầu cọc nặng

khoảng 7.5T).

- Trong suốt quá trình thi công đổ BT xảy ra một số trường hợp tắc ống

đổ dẫn đến chất lượng BT không đảm bảo phải xử lý tốn nhiều thời gian và

kinh phí. Nguyên nhân trực tiêp là:

+ Do chưa quan tâm xử lý đảm bảo kín khít các mối nối ống đổ dẫn

đến nước lậu vào ống đổ gây tắc.

+ Do khối lượng BT lớn, thời gian đổ kéo dài dẫn đến cán bộ kỹ thuật

và công nhân mệt mỏi lơ là kiểm tra rút ống đổ theo cao độ dâng của BT.

+ Gián đoạn công tác cấp BT thời gian lâu.

III. MỘT SÔ PHÂN TÍCH NHẬN XÉT TỪ KẾT QUẢ KIỂM ĐỊNH

CỌC KHOAN NHỒI:

Ngoài việc thường xuyên kiểm tra giám sát trong suốt quá trình thi công

CKN trong từng công đoạn. CKN sau khi thi công xong còn được kiểm tra

như sau:

- Nhà thầu tự thuê tư vấn thí nghiệm kiểm tra siêu âm 100% cọc và tự

khoan kiểm tra mùn mỗi trụ 1 cọc.

- Ban QLDA thuê tư vấn độc lập kiểm định lại gồm: Kiểm tra khoan mùn

29 cọc còn lại, kiểm tra khoan lõi 2 cọc, siêu âm đối chứng 15% số cọc.

Thông qua khoan kiểm tra ống khoan mùn tại mép cọc cho thấy khoảng

20% - 41% cọc bị mùn đầu cọc vượt quá quy định cho phép. Lấy mẫu khoan

kết hợp với các mẫu thu được từ công tác thổi rửa xử lý mũi cọc sau này có

thể thấy có các loại mùn như sau:

+ Mùn là đá 1x2 và cát sản phẩm cốt liệu của BT cọc.

+ Mùn là bentonit truyền thống thường gặp.

+ Mùn là cát đất sét của phần địa tầng dọc chiều dài của cọc.

+ Mùn là đá vụn sản phẩm của công tác khoan đá.

Như vậy, có thể có một số nhận xét như sau:

+ Một số cọc khi đổ BT mẻ “cắt cầu” đầu tiên đã bị nước “lậu” vào

trong ống tremi, do cầu ngăn nước không đảm bảo hoặc do độ sụt BT không

phù hợp gây ra hiện tượng rửa trôi vữa BT. Khi BT đến mũi cọc chỉ còn lại

đá 1x2 và cát.

9

+ Mùn là bentonit hoặc đá vụn sản phẩm của công tác khoan đá cho

thấy công tác vệ sinh lỗ khoan chưa đảm bảo lấy hết cặn lắng đáy lỗ khoan.

Nguyên nhân là do cọc đường kính lớn diện tích đáy lỗ khoan khá rộng nên

ống vệ sinh không hút thể hết cặn lắng hoặc thiết bị vệ sinh không đủ công

suất hút cặn lắng.

+ Mùn là cát đất của phần địa chất dọc thân cọc. Như vậy là có hiện

tượng sạt thành hố khoan sau khi đã thổi rửa đạt yêu cầu nghiệm thu. Nguyên

nhân có thể do dung trọng bentonit bị hạ thấp do quá trình vệ sinh lỗ khoan

hoặc sạt thành vách do công tác hạ lồng thép gây ra.

Thông qua 02 mũi khoan lõi xuyên tâm và siêu âm cho thấy chất lượng

BT cọc đồng nhất, cường độ nén mẫu ổn định và đảm bảo yêu cầu cường độ

thiết kế. Sự tiếp xúc giữa BT cọc và nền đá gốc tại vị trí tâm cọc là rất tốt,

gần như không có mùn xen kẹp.

Kết hợp khoan mùn 100% số cọc với 2 lỗ khoan xuyên tâm và kết quả

siêu âm có thể nhận định(công tác thổi rửa bơm vữa đầu cọc sau này cho thấy

nhận định này là chính xác): Mũi cọc có hình dạng như mũi cái chày. Mùn

tập trung ở dải hình vành khăn ngoài mép cọc bề rộng khoảng 20cm – 30cm.

Chiều cao khoảng 10cm – 50cm( theo dõi tụt cần khoan). Như vậy là BT mẻ

“cắt cầu”đã không đẩy được toàn bộ mùn lên trên do đó đã dồn mùn ra các

mép ngoài cọc.( Xem hình vẽ)

Vùng

khuyet tat

Ong siêu âm D60

Nên dá

Ong D110

Đá goc

cao d? di?nh ông vách

Thông qua kết quả siêu âm 100% số cọc cho thấy: Các vị trí khi đổ BT

bị tắc ống không xử lý được phải cắt ống đổ lại từ đầu cho chất lượng độ

đồng nhất BT kém, cá biệt một số mặt cắt không thấy được sóng siêu âm.

Các cọc này đều phải khoan xử lý lại.

VI. KIẾN NGHỊ.

10

Với những nhận xét đánh giá nêu trên, chúng tôi đã kiểm chứng lại

bằng thực tế điều chỉnh thi công và cho các kết quả cải thiện chất lượng một

phần, đặc biệt là chất lượng mùn mũi cọc nâng cao rõ rệt. Từ đó chúng tôi

mạnh dạn kiến nghị một số nội dung sau:

1. Một số kiến nghị liên quan đến thiết kế.

Công thức tính sức kháng mũi cần có sự thu hẹp đường kính mũi cọc

do cọc bị khuyết tật dạng vành khăn ở mép mũi cọc.

Với những khó khăn khi thi công CKN đường kính lớn đã phân tích ở

trên, trong điều kiện hiện thực tế nay kiến nghị khi thiết kế không nên lựa

chon đường kính cọc lớn hơn 1,5m có thiết kế ngàm đá gốc.

Nếu phải thiết kế cần lưu ý rằng chiều sâu ngàm vào đá có tính chất

quyết định đến tốc độ thi công CKN đường kính lớn do việc khoan đá rất khó

khăn,chi phí lớn và rủi ro. Vì vậy kiến nghị cần có khảo sát địa chất thật chi

tiết cụ thế đối với từng vị trí mố trụ, quyết định cao độ đặt mũi cọc hợp lý

nhằm giảm thiểu khối lượng phải khoan đá.

Vấn đề mùn mũi cọc là khuyết tật rất hay xảy ra khi thi công cọc khoan

nhồi, đặc biệt là cọc khoan nhồi đường kính lớn. Do vậy sức kháng mũi

thường huy động rất chậm, đòi hỏi phải có những chuyển vị đủ lớn thì sức

kháng mũi mới huy động được toàn phần. Điều này là rất bất lợi cho công

trình đặc biệt là công trình có chuyển vị cho phép nhỏ. Kiến nghị khi thiết kế

nên quy định kiểm tra và xử lý mùn mũi cọc đối với 100% số cọc đã hoàn

thành đặc biệt là cọc đường kính lớn.

Đối với cọc đường kính lớn, các ống siêu âm nên chủ động thiết kế ống

lớn để thuận lợi cho công tác xử lý mùn mũi cọc, đảm bảo cọc được xử lý

triệt để. Cụ thể nên thiết kế toàn bộ là ống 110mm thay vì ống 60mm như hiện

nay thường dùng. Bên cạnh đó nên kéo dài ống siêu âm ngang bằng với giỏ

chân lồng thép(hiện này thường thiết kế chân ống cách giỏ chân lồng 30cm)

nhằm mục đích khi siêu âm thể hiện tốt hơn chất lượng Bêtong mũi cọc đồng

thời thuận lợi cho công tác khoan đục vệ sinh bơm vữa mũi cọc.

2. Một số kiến nghị nhằm cải thiện chất lượng mũi cọc.

*Đối với công tác thổi rửa lần 1:

Đường kính cọc là rất lớn, do vậy trong suốt quá trình thổi rửa không

được để ống thổi rửa cố định tại 1 điểm. Phải di chuyển ống thổi rửa đến

nhiều vị trí đảm bảo toàn bộ diện tích đáy cọc phải được làm sạch.

Cần kiểm tra trước công suất máy nén khí và đường kính ống thổi để đảm

bảo đủ áp lực hút các cặn lắng kích thước lớn. Để kiểm tra vấn đề này, tốt

nhất nên tổ chức thực nghiệm tại hiện trường. Đổ một lượng đá 1x2 xuống lỗ

khoan, nếu khi hút đá 1x2 được hút lên hoàn toàn là đảm bảo. Ngược lại bắt

buộc phải thay đổi thiết bị.

Để đảm bảo công tác đo đạc lỗ khoan chính xác, không nên dùng thay

thước vải phải sử dụng loại thước chuyên dụng có độ chính xác cao hơn.(là

thước thép hoặc thước dây cáp chuyên dùng cho thi công cọc khoan nhồi).

11

* Đối với công tác hạ lồng thép:

Để hạn chế thấp nhất các sạt lở thành hố khoan trong quá trình hạ lồng

thép. Yêu cầu nhà thầu tăng cường nhân lực rút ngắn tối đa thời gian hạ lồng

thép của cọc.

Trong quá trình lập hồ sơ thiết kế cần tính toán hợp lý số lượng cóc cáp

phục vụ liên kết các đốt lồng thép. Vấn đề này cải thiện rất nhiều thời gian

công sức hạ lồng thép đối với các đường kính lớn, hạn chế được các rủi ro có

thể xảy ra.

* Đối với công tác thổi rửa lần 2 sau khi hạ lồng thép:

Quãng thời gian từ lúc kết thúc thổi rửa lần 2 cho đến lúc bêtong xuống

đến mũi cọc là rất quan trọng, quyết định đến lượng mùn tại mũi cọc. Thời

gian càng dài thì lượng mùn mũi cọc càng nhiều. Theo kinh nghiệm nên yêu

cầu thời gian từ lúc dừng thổi rửa lần 2 cho đến lúc bêtong xuống đến mũi

cọc không được vượt quá 1h. Nếu quá thời gian trên, nhà thầu sẽ không được

phép đổ bêtong và buộc phải thổi rửa lại như ban đầu.

* Đối với công tác đổ bêtong cọc:

Cần tính toán khối lượng mẻ bê tông phục vụ “cắt cầu” đầu tiên đảm

bảo Bêtong ngập ống tremi ít nhất là 1m sau khi “cắt cầu”. Từ đó yêu cầu nhà

thầu kiểm tra và điều chỉnh phễu đổ đảm bảo dung tích tính toán.

Cần lưu ý đến công tác gia công cầu ngăn nước đảm bảo kín khít và

không bị vỡ trong quá trình đổ bêtong. Thực tế khi khoan kiểm tra trụ P1,P4

không còn gặp trường hợp mùn là đá 1x2

Cần kiểm tra chặt chẽ độ sụt bêtong trong quá trình đổ, đặc biệt là xe

bêtong đầu tiên. Đảm bảo độ sụt của bêtong đúng quy định nhằm tránh hiện

tượng phân rã bêtong trong quá trình đổ.

Bên cạnh đó trong quá trình thi công nên đưa ống đổ xuống vị trí cách

đáy cọc 3cm-5cm, sau khi “cắt cầu” sẽ nâng ống đổ lên 30cm để cầu ngăn

nước thoát ra. Như thế có thể tránh được trong quá trình đổ bê tông xảy ra

hiện tượng phân rã bêtong, gây nên lớp mùn mũi cọc.

3. Một số kiến nghị đối với công tác xử lý cọc bị khuyết tật CKN.

Chúng ta thấy rằng khuyết tật CKN khi thi công là khó tránh, do vậy

xử lý khắc phục các khuyết tật là một yêu cầu cần thiết nhằm có được hệ

thống móng ổn định có độ tin cậy cao. Đồng thời tránh các trường hợp khoan

cọc bổ sung gây ra nhiều vấn đề phức tạp và tốn kém.

Thực tế thi công CKN dự án cầu Rồng có 2 khuyết tật thường gặp sau:

- Mũi cọc có chiều dày lớp mùn quá giới hạn cho phép(đây là trường

hợp gặp nhiều nhất)

- BT thân cọc không đảm bảo độ đồng nhất do sự cố đổ BT nhồi.

Phương pháp xử lý là thay thế phần mùn hay BT kém chất lượng trong

cọc bằng vữa có mác tương đương với mác BT thân cọc.

12

Về giải pháp xử lý khoan, thổi rửa, bơm vữa cọc qua thực tế thực hiện

là không quá phức tạp, thiết bị đơn giản, chi phí cũng không tốn kém nhiều,

thời gian xử lý cho một cọc không dài, tỷ lệ thành công cao và ít ảnh hưởng

đến việc thi công các cọc liền kề.( Chi tiết công nghệ thiết bị xử lý xin không

đề cập trong phạm vi báo cáo này).

Với những kết quả đạt được bước đầu trong quá trình thực hiện xử lý

khuyết tật CKN dự án cầu Rồng, chúng tôi kiến nghị cần mở rộng nghiên cứu

hoàn thiện và áp dụng việc xử lý khuyết tật đối với các công trình CKN khác

có tính chất tương tự.

Ngày tháng 12 năm 2011

Ngày tháng 12 năm 2011

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI

BAN QLDA CẦU RỒNG

Ngày……tháng 12 năm 2011

SỞ GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Xử lý mùn mũi cọc