Công nghệ chống ăn mòn kết cấu thép các công trình biển ở Nhật Bản

Chia sẻ: | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:21

0
255
lượt xem
119
download

Công nghệ chống ăn mòn kết cấu thép các công trình biển ở Nhật Bản

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Công nghệ chống ăn mòn các cấu kiện thép ở ngoài khơi Nhật Bản gần đây tiến bộ rõ rệt. Đặc biệt công nghệ chống ăn mòn mang tính vĩnh cửu được sử dụng tích cực đối với kết cấu lớn. Sơn lót chống ăn mòn cao lặp lại theo chu kì được...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Công nghệ chống ăn mòn kết cấu thép các công trình biển ở Nhật Bản

  1. Công nghệ chống ăn mòn kết cấu thép các công trình biển ở Nhật Bản  02/08/2010 08:08 (GMT+7) Kích cỡ chữ:                 Công nghệ chống ăn mòn các cấu kiện thép ở ngoài khơi Nhật Bản gần đây tiến bộ rõ rệt.   Đặc biệt công nghệ chống ăn mòn mang tính vĩnh cửu được sử dụng tích cực đối với kết cấu lớn.   Sơn lót chống ăn mòn cao lặp lại theo chu kì được sử dụng cho kết cấu phần trên của các cầu lớn  trong khu vực khí  hậu biển. Cọc  ống thép, cọc  ống ván thép phủ  lớp lót hữu cơ  chống  ăn mòn  nặng được sử dụng cho các kết cấu cảng biển. Lớp vỏ bọc bằng Titan và các biện pháp chống ăn   mòn khác với tuổi thọ  100 năm  đang  được tiếp tục sử  dụng cho các kết cấu phần dưới của các   đường ngầm qua cảng Tokyo. Chống ăn mòn điện khí cũng được sử dụng cho các công trình dưới  nước và dưới đáy biển. Đối phó với mỗi tình trạng kết cấu thép bị ăn mòn khác nhau, đều có các  biện pháp hữu hiệu  để  ngăn chặn. Vật liệu thép sử  dụng trong các công trình tại vùng chịu  ảnh  hưởng của khí hậu biển chịu sự ăn mòn của các phần tử muối trong không khí. Sơn là biện pháp   thông dụng nhất để ngăn ngừa ăn mòn thép trong trường hợp này. Các công   trình biển   rấ t   dễ   bị   ăn   mòn   kết   cấu   thép Những công trình thép bị  ngập trong thủy triều hoặc bị  nước biển bắn vào ­ là  môi trường biển  khắt khe nhất cho  ăn mòn (0.3mm/năm) ­ người ta sử  dụnglớp sơn phủ  chống  ăn mòn có  hiệu  suất cao với  độ  bền dài hạn và  lớp lót vô  cơ. Sơn chống  ăn mòn có  hiệu suất cao của hệ  sơn   nhựa kẽm và  than  đá   được sử  dụng cho công nghệ  chống  ăn mòn những giếng khoan dầu, bệ,  bến ngòai khơi và  các kết cấu hàng hải khác trong vùng có  thủy triều và  bị  nước biển bắn vào  
  2. (tuổi thọ 20­30 năm). Vào những năm 1970­1980 nhiều loại sơn lót phủ khác nhau đã được dùng   thử  như  sơn chống  ăn mòn nặng sử  dụng nhựa tổng hợp clorua, epoxi, poliester, sơn nhựa có  mảnh thủy tinh hay lớp phủ cao su, FRP, xi măng, nhựa tổng hợp, hợp kim đồng và niken hay các   băng chống ăn mòn. Hiện nay sơn chống ăn mòn có hiệu suất cao được sử dụng phù hợp với tiêu   chuẩn   được   thiết   lập   bởi   Hiệp   hộiđóng   tàu   Nhật   bản,   NACE   và   các   tổ   chức   khác. Các cầu tàu, neo đậu thuyền, kè bảo vệ và các kết cấu khác trong bến cảng, gần đây biện pháp   chống ăn mòn dài hạn  đã   được kết hợp trong khâu thiết kế  ban  đầu. Kết quả  là   độ  bền  đã  được  duy trì  trong phạm vi toàn bộ  chu kì  tuổi thọcủa kết cấu. Ngày nay các biện pháp này  đang thu  hút sự  quan tâm. Các sản phẩm chống  ăn mòn hiệu quả  cao  đã   được quảng bá  từ  giữa những   năm 80. Gần đây các cọc ống thép chống ăn mòn hiệu suất cao đang được ứng dụng thử ở nhiều   nơi.  Các nhà  sản xuất  đã  sử  dụng lớp  màng polyethylene  hoặc  polyuethane  dày tối thiểu 2­ 2,5mm bao bọc các cọc ván thép, cọ  cống ván thép. Biện pháp này  đã   đạt  được 50% hiệu suất   sử  dụng trong các cấu kiện bến cảng. Trong vùng dưới nước thì  những biện pháp này  được sử   dụng   kết   hợp   với   chống   ăn   mòn   điện   hóa,   hoặc   sử   dụng   độc   lập. Ngoài ra các biện pháp chống  ăn mòn sử  dụng lớp phủ  kim loại cũng  được sử  dụng. Biện pháp   này còn có  thể   đảm bảo  độ  bền, do lớp phủ  kim loại chịu  được va  đập tốt hơn lớp phủ  hữu cơ.   Trong kết cấu phần dưới: các trụ  cầu của cầu dẫn qua cảng Tokyo, lớp phủ  titanium (1mmTi +  4mm thép tấm)  đã   được sử  dụng như  là  biện pháp chống  ăn mòn có  hiệu suất cao trong những  vùng có  thủy triều và  nước biển bắn vào. Lớp phủ  Titan  được chế  tạo bằng công nghệ  phôi cán  nóng liên kết bản thép và  bản Titan có  hiệu suất cao. Khi vật liệu Titan  được sử  dụng riêng rẽ   trong môi trường biển thì một lớp màng bám không mong muốn được hình thành trên bề mặt tấm   Titan thành lớp màng chống ăn mòn. Và ăn mòn lưỡng kim xuất hiện giữa tấm Titan và thép trong   nước biển được ngăn ngừa bằng mối nối hàn chống ăn mòn điện khí hóa. Khi lớp phủ Titan được   kết hợp sử  dụng với sơn thì  mật  độ  chống  ăn mòn hiện tại giảm và  hi vọng  độ  bền là  100 năm. Việc chống  ăn mòn  điện  được sử  dụng  để  ngăn ngừa  ăn mòn của các cấu kiện thép trong nước  biển, dưới  đáy biển. Chống  ăn mòn  điện khí  có  kiểu cực dương lưu  điện và  kiểu nguồn  điện bên   ngoài. Mật độ dòng điện chống ăn mòn trong nước biển  đối với thép rỗng trong các kếtcấu cảng   thông thường là  100 mA/m2. Có  thể  sử  dụng giá  trị cao hơn một chút trong môi trường biển bị  ô   nhiễm hoặc có dòng chảy từ nước sông vào, hoặc có sóng lớn, tốc độ dòng chảy lớn. Mật độ điện   lưu chống ăn mòn của khối đá xây trong tường chắn, kè chắn hay dưới đáy biển là 50% hoặc 20%  của giá trị dưới nước. Đôi khi giá trị nhỏ hơn được ước tính đối với các thành phần ở sâu dưới đáy  biển. Công nghệ bê tông đá đổ (Rock­Fill Concrete, RFC) là một loại phương thức thi công bê  tông mới do các chuyên gia ở Đại học Thanh hoa Trung quốc đề xuất  16/04/2010 15:23 (GMT+7) Kích cỡ chữ:     1.1 Khái niệm công nghệ bê tông đá đổ Bê tông đá đổ (Rock­Fill Concrete, RFC) là một loại  phương thức thi công bê tông mới do các chuyên gia ở Đại học Thanh hoa Trung quốc đề   xuất,   sau   khi   trực   tiếp   đổ   đá   vào   hiện   trường,   đổ   bê   tông   tự   đầm   (Self   Compacting  
  3. Concrete, SCC), lợi dụng tính năng lưu động cao của SCC, khiến cho SCC tự chảy, lấp đầy  trong các lỗ  rỗng khối  đá, hình thành khối bê  tông chỉnh thể,  đặc chắc, có  cường  độ  khá   cao. Sử  dụng RFC tiến hành  đổ  bê  tông khối lớn có   ưu  điểm chủ  yếu dưới  đây: Thứ  nhất, tốc  độ  thi  công nhanh, chất lượng  đảm bảo. Do không có quá trình đầm, công nghệ  đơn giản, có thể nâng  cao tốc  độ thi công rất nhiều, khống chế chất lượng cũng tương  đối dễ dàng, chất lượng thi công   dễ bảo đảm; Thứ hai, cường độ và tính bền cao. SCC là một loại bê tông tính năng cao, đặc tính   cường  độ  cao, bền vững  đã   được kiểm chứng. Trên thực tế  RFC chính là  SCC bao hàm cốt liệu   siêu lớn, vì  vậy RFC cũng có  cường  độ  khá  cao. Tính  đặc chắc và  cường  độ  của RFC  đã   được   kiểm nghiệm trong phòng thí nghiệm và  ứng dụng trong công trình thực tế; Thứ ba, tiết kiệm giá   thành. Sau khi trực tiếp  đổ   đá  vào hiện trường, tỉ  lệ  lỗ  rỗng thông thường là  40%~50%. Vì  vậy   lượng dùng SCC trong đơn vị thể tích RFC chỉ khoảng 45%, lượng dùng xi măng ít; Thứ tư, nhiệt  thuỷ hoá tăng khá thấp, khống chế nhiệt tương đối dễ dàng, biện pháp khống chế nhiệt đơn giản. 1.2 Quá trình thi công RFC  Quá trình thi công RFC bao gồm các bước chủ yếu sau:  (1) Lựa chọn đá đổ  Lựa chọn  đá  nghiền có   đường kính không nên nhỏ hơn 20cm, dựa vào năng lực vận chuyển với  rải đá có thể tận dụng hết khả năng đá khối lớn.  (2) Dọn dẹp mặt bằng công tác và rửa sạch khối đá  Dọn dẹp mặt bằng công tác và rửa sạch khối đá chỉ cần thoả mãn yêu cầu bình thường, bảo đảm   hàm lượng bùn đất không vượt quá tiêu chuẩn cho phép, không có yêu cầu đặc biệt.  (3) Chống đỡ ván khuôn hoặc xây tường đá  So với chống  đỡ  ván khuôn bê  tông thường thì  cần chặt chẽ  hơn, cần bảo  đảm tính  ổn  định,  độ  cứng và   độ  khít tốt hơn. Nếu không có  yêu cầu  đặc biệt về  bề  mặt bê  tông thì  có  thể  sử  dụng   tường đá xây vữa để thay thế ván khuôn, phương pháp này có khả năng giải quyết tốt hơn vấn đề   độ cứng, cường độ với độ khít của ván khuôn.  (4) Đổ đá vào khối đổ  Đổ đá vào khối đổ hình thành khối  đá đổ tự nhiên là có thể  được, nếu dùng nhân công đổ đá thì   độ đặc chắc có thể tăng lên nhưng giá thành tăng cao.  (5) Sản xuất SCC và đổ vào hiện trường 
  4. Sử  dụng trạm trộn  để  sản xuất SCC, vận chuyển và   đổ  vào hiện trường, không cần  đầm vẫn có   thể đặc chắc.  (6) Thực hiện thi công tuần hoàn liên tục nhiều lớp đổ  Độ  cao mỗi lớp đổ  RFC không nên vượt quá 150cm, nhưng đủ  khả  năng thi công tuần hoàn liên   tục, tức là trong thời gian 4 giờ sau khi hoàn thành đổ RFC lớp đầu tiên tuần tự quá trình rải đá và   đổ  SCC, dưới tình trạng năng lực  đổ   đá  và  sản xuất SCC  được  đảm bảo, có  thể  thi công tuần   hoàn liên tục, nâng cao rất nhanh độ cao công trình.  Công nghệ gia cố nền đất NEOWEB (PRS)  07/02/2010 18:32 (GMT+7) Kích cỡ chữ:     • Giới thiệu chung Công ty Cổ phần JIVC hiện là Nhà đại diện độc quyền cho Công ty TNHH Đ ịa Trung Hải PRS c ủa Israel (http://www.prs-med.com) trong việc phân phối, chuyển giao và ứng dụng công nghệ gia cố nền đất - Hệ thống ô ngăn hình mạng NeowebTM tại Việt Nam. Hệ thống NeowebTM là công nghệ phân tách, ổn định và gia cố nền đất được phát triển, sản xuất và thương mại hoá bởi Công ty TNHH Địa Trung Hải PRS – Israel. Hệ thống ô ngăn hình mạng Neoweb TM là mạng lưới các ô ngăn hình mạng dạng tổ ong được đục lỗ và tạo nhám. Khi chèn lấp vật liệu, một kết cấu liên hợp địa kỹ thuật bao gồm các vách ngăn và vật liệu được tạo ra, với các đặc tính cơ – lý đ ịa k ỹ thuật đ ược tăng cường. Là một kết cấu linh động chịu được sự biến đổi lớn của nhiệt độ môi trường từ -70 oC đến +90oC . Độ bền cao đạt từ 50 - 100 năm trong môi trường khắc nhiệt nhất. • Phạm vi áp dụng giải pháp NeowebTM. Hệ thống NeowebTM được áp dụng trong rất nhiều lĩnh vực: 1. Xây dựng kết cấu áo đường ô tô, gia cố nền đường sắt, gia cố nền sân bay, n ền sân kho hay móng nông trên nền đất yếu v.v.. 2. Gia cố các hệ thống kênh mương, mái đê và bờ kè v.v.. 3. Bảo vệ các mái dốc chống sạt lở và xây dựng tường chắn đất v.v.. 4. Gia cố xây dựng các hồ chứa nước v.v..
  5. • Ưu điểm của giải pháp NeowebTM. 1. Về mặt kỹ thuật: Đảm bảo được mọi yêu cầu kỹ thuật của các công trình. Sản phẩm đạt các tiêu chuẩn hàng đ ầu trên thế giới (ISO 9001:2000). Các giải pháp được thiết kế bởi: các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực gia cố nền đất. Độ bền vật liệu NeowebTM cao từ 50 – 100 năm do đó làm tăng tuổi thọ công trình. 1. Về mặt kinh tế: Giảm vật liệu xây dựng, tăng tuổi thọ, giảm chi phí đầu tư ban đầu và chi phí duy tu b ảo d ưỡng sau này, quan trọng là có thể tận dụng các loại vật liệu địa phương, vật liệu tại chỗ góp phần làm giảm giá thành xây dựng công trình từ 20-30% . 1. Về mặt thi công: Kỹ thuật thi công đơn giản, tốc độ thi công nhanh.Không đòi hỏi nhiều thiết bị máy móc phức t ạp.Có thể thi công được trong các điều kiện kiện khó khăn. 1. Về mặt môi trường: Đây là một giải pháp “XANH” tạo ra các công trình có tính thẩm mỹ cao và thân thi ện với môi trường.Chịu được tác động của điều kiện môi trường, xâm thực của nước mặn. Độ bền cao là 50 năm trong trường khắc nhiệt nhất. môi Công nghệ thi công cọc nhồi bê tông hay bê tông cốt thép là công nghệ đúc cọc bê tông  tại chỗ vào trong nền đất (cast­in­place concrete pile)  27/01/2010 16:16 (GMT+7) Kích cỡ chữ:    
  6. Phương pháp công nghệ chính Công nghệ thi công dùng dung dịch giữ thành vách hố đào           Phương pháp của công nghệ  này là dùng thiết bị tạo lỗ  lấy  đất lên khỏi lỗ.  Đồng thời bơm   vào lỗ  một loại dung dịch có  khả  năng tạo màng giữ  thành vách hố   đào và  có  trọng lượng riêng  hơi nhỉnh hơn nước ngầm trong đất một chút để cân bằng lại áp lực khi lấy đất lên. Tiếp theo làm   sạch cặn lắng (bùn lắng và đất đá rời) rơi dưới đáy lỗ,  đảm bảo sự tiếp xúc trực tiếp của mũi cọc  bê tông sau này vào vùng đất nền chịu lực tốt, tăng sức kháng mũi của cọc. Sau đó tiến hành đổ   bê tông hay bê tông cốt thép bằng phương pháp  đổ  bê  tông dưới nước, nghĩa là   đổ bê  tông liên  tục từ  dưới  đáy lỗ  lên, không cho bê  tông mới  đổ  tiếp xúc trực tiếp với  dung dịch giữ  thành (ống  dẫn bê tông luôn nằm trong lòng khối bê tông vừa đổ, để bê tông ra khỏi ống dẫn không trực tiếp   tiếp xúc với dung dịch), bê  tông  đùn dần lên chiếm chỗ  của dung dịch giữ  thành,  đẩy  đung dịch  này trào ra ngoài miệng lỗ. Sau cùng, khi bê tông cọc đã ninh kết, đóng rắn và đạt một cường độ  nhất định, tiến hành đào hở phần đỉnh cọc và phá bỏ phần đỉnh cọc này ­ thường là phần  bê tông  chất lượng kém do lẫn với dung dịch giữ thành khi bắt đầu đổ bê tông được đẩy dần lên đỉnh cọc  trong quá trình đổ bê tông. Tóm lại phương pháp công nghệ là dùng  dung dịch giữ thành hố đào thế chỗ cho đất nền tại vị trí  lỗ cọc rồi lại thay dung dịch này bằng vữa bê tông. Tuy vậy có nhiều phương pháp tạo lỗ cọc khác nhau, nên cũng có nhiều công nghệ thi công cọc  nhồi bê tông khác nhau, theo từng phương pháp tạo lỗ. Công nghệ  thi công dùng  ống vách (casing) giữ  thành toàn bộ  hố  đào         Công nghệ  này chỉ  khác công nghệ thi công dùng dung dịch  ở chổ: tạo lỗ   đến  đâu thì  phải   hạ   đồng thời hệ  thống  ống vách (bằng bê  tông hay bằng thép), bao xung quanh thành hố   đào,   đến độ sâu đó. Sau khi khoan hay đào xong hố đào, thì toàn bộ độ sâu hố được bao bởi ống vách   (còn gọi là  "casing"), tạo thành lớp vỏ  khuôn  đúc bê  tông vững chắc  để   đúc cọc nhồi. Trong hố  khoan (đào) cọc nhồi, khi lấy  đất lên, có  thể  là  có  nước ngầm chiếm chỗ, mà  hoàn toàn không   cần có bentonite. Các phương pháp công nghệ tạo lỗ cọc nhồi bê tông Tạo lỗ cọc bằng cách đào thủ công  • Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan guồng xoắn và hệ guồng xoắn (tạo  cọc khoan nhồi, tường  • vây Diaphragm wall)  Tạo lỗ cọc bằng thiết bị khoan thùng đào (tạo cọc khoan nhồi)  • Tạo lỗ cọc bằng thiết bị đào gầu tròn (tạo cọc nhồi tròn)  •
  7. Tạo  lỗ   bằng   thiết   bị   đào  gầu   dẹt   cơ   cấu   điều   khiển  bằng   thủy lực  hay  cáp   (tạo   cọc  • Barrette, tường vây[1] Diaphragm wall)  Tạo lỗ bằng máy khoan cọc nhồi kiểu bơm phản tuần hoàn  • Tạo lỗ bằng phương pháp sói nước bơm phản tuần hoàn • Tạo lỗ theo phương pháp bơm phản tuần hoàn           Đây là  phương pháp tạo lỗ   đặc biệt, khác với kiểu thông thường vốn lấy  đất lên trực tiếp   bằng thiết bị  khoan hay  đào và  tuần tự  sau mỗi lần khoan  đào.  Ở  phương pháp bơm phản tuần   hoàn việc tách đất hố đào ra khỏi nền đất, và việc lấy đất từ dưới hố lên được thực hiện đồng thời   nhưng do hai bộ  phận thiết bị  khác nhau thực hiện: việc tách  đất nền và  làm tơi nhỏ   đất mùm   khoan thành bùn có thể thực hiện bằng các phương pháp sói rửa, khoan hay đào, còn việc lấy đất  mùn khoan được thực hiện bằng hệ thống bơm hút công suất lớn. Hệ thống bơm này hút toàn bộ  đất mùm khoan  đã   được hòa với dung dịch bentonite (dung dịch giữ  thành hố   đào) thành bùn  lỏng, theo đường ống (trong phương pháp khoan, hệ đường ống này chính là cần khoan) đưa lên  mặt đất trên miệng hố đào. Trong phương pháp này dung dịch bentonite chứa đựng trong lòng nó  một lượng đất rất lớn lấy từ hố  đào lên, nên khó có thể dùng lại như kiểu tạo lỗ thông thường, do  đó  mới gọi phương pháp tạo lỗ   đặc biệt này là   phản tuần hoàn  hay  tuần hoàn ngược.  Ở  kiểu  thông thường dung dịch bentonite ra khỏi hố đào chỉ chứa lượng đất cát ít hơn rất nhiều, do phần   lớn đất đã được vét lên riêng rẽ rồi, nên được thu hồi lại, rồi được xử lý lọc cát sạn, sau đó lại được   bơm trở lại hố đào để tiếp tục dùng lại vài lần, tạo ra một vòng tuần hoàn dung dịch bentonite. Biện pháp thi công đóng cọc tre gia cố  09/02/2010 14:38 (GMT+7) Kích cỡ chữ:     1.Phạm   vi   áp   dụng   : Cọc tre được sử dụng để gia cố nền đất cho những công trình có tải trọng truyền xuống không lớn   hoặc   để   gia   cố   cừ   kè   vách   hố   đào. Cọc tre được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước. Nếu cọc tre làm việc trong   đất luôn ẩm ướt thì tuổi thọ sẽ khá cao (50­60 năm và lâu hơn). Nếu cọc tre làm việc trong vùng   đất   khô   ướt   thất   thường   thì   cọc   rất   nhan   bị   mục   nát. 2.Yêu   cầu   củ a   cọc   : Tre làm cọc phải là  tre già  trên 2 năm tuổi, thẳng và  tươi , không cong vênh quá 1cm/ 1md cọc.  Dùng tre đặc ( hay dân gian hay gọi là tre đực) là tốt nhất . Độ dày ống tre không nhỏ quá 10mm.  Khoảng   cách   giữa   các   mắt   tre   không   nên   quá   40cm. Đường kính cọc không nên nhỏ  hơn 60mm. Chiều dài cọc : cắt dài hơn chiều dài thiết kế  20­ 30cm. Đầu trên của cọc ( luôn lấy về phía gốc) được cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre 50mm,   đầu   dưới   được   vát   nhọn   trong   phạm   vi   200mm   và   cách   mắt   200mm. 3.   Phương   pháp   hạ   cọ c   : ­ Hạ  cọc bằng thủ  công : Dùng vồ  gỗ  rắn  để  đóng ,  để tránh dập nát  đầu cọc phải dùng bịt  đầu  
  8. cọc bằng sắt. Cọc  đóng xong phải cưa bỏ phần dập nát  đầu cọc. Trường hợp nền  đất yếu bùng  nhùng mà khi đóng cọc bằng vồ cọc bị nẩy lên thì nên hạ cọc bằng phương pháp gia tải, kết hợp   rung   lắc. ­   Hạ   cọc   bằng   máy   :   Có   thể   dùng   gầu   máy   đào   để   ép   cọc   nếu   có   thể. ­ Sơ đồ hạ cọc : Nếu là khóm cọc hoặc ruộng cọc gia cố nền thì tiến hành đóng từ giữa ra. Nếu là   dải cọc hoặc hàng cọc thì   đóng theo hàng tuần tự.  Đối với cọc cừ  kè  vách hố   đào thì   đóng từ   hàng cọc xa mép hố đào nhất trở vào.  Công nghệ xây dựng xử lý nền đất yếu ­ Dùng biện pháp cọc cát  09/02/2010 14:32 (GMT+7) Kích cỡ chữ:                    Hiện nay,  để  xử  lý  đất yếu người ta có  thể  dùng công nghệ  cọc cát  đầm hay viết tắt là  cọc cát (Sand Compaction Pile­SCP). Phương pháp cọc cát đầm là một phương pháp  để làm  ổn  định nền đất yếu bằng cách thi công các cọc cát  được đầm kĩ với đường kính lớn bằng quá trình  lặp đi lặp lại rút hạ cọc ống thép được rung. Phương pháp này tạo ra các ống mao dẫn (là cọc cát)  làm giảm mực nước ngầm trong đất, làm chặt đất và cải thiện chỉ tiêu cơ lý của đất nền.  Phương pháp này thường được dùng gia cố  nền các khu vực  đất yếu (Đầm lầy, khu vực nền  ẩm  ứơt......). Khu vực  đất nền  được xác  định mật  độ   cọc, chiều sâu  cọc  (giống với  cọc tre  của Việt  Nam).  Một vài dạng của phương pháp này  đã  có  từ   đầu thế  kỷ  19 do các  kỹ  sư  trong quân  đội Pháp  dùng đầu tiên, nhưng phải tới 50 năm sau thì người Đức mới áp dụng các công nghệ hiện đại cho  phương pháp này.[1].  Cọc cát  đã   được thiết kế  ở  một số  công trình xây dựng  dân dụng và  giao  thông ở Việt Nam khi cần nhanh tiến độ thi công.  Nền yếu có chiều dày > 3m  Mức nước ngầm (tại thời điểm thi công) phải ở sâu ( nếu lớn hơn độ sâu đỉnh  cọc cát thì  • tốt nhất)  Các lớp đất trong phạm vi gia cố bị ép chặt khi đóng lổ tạo cọc cát ( không xuất hiện tình  • huống gia tăng áp lực nước lổ rổng khi tạo lổ , và giảm áp lực này khi kéo ống  vách lên ,  đầm cát tạo cọc cát.). Do đó nếu nước trồi lên mặt đất thì đây là quá trình tiêu tán áp lực  nước lổ  rổng và  hiệu quả  nén chặt  đất không cao. Khi  đó   Đất  đang cố  kết, mà  với  đất   dính thì cần thời gian, không thể có hiệu quả tức thời.  Không phá hoại đất xung quanh ống vách khi tạo lổ cho cọc cát  • Trong trường hợp làm chặt nền cần thận trọng vì  những giả  thiết  để  tính toán là  không phù  hợp  với đất sét yếu bão hoà nước. Giả thiết đưa ra là thể tích vùng gia cố là không thay đổi (không có   dịch chuyển ngang và đất không trồi lên), như vậy nền sẽ được làm chặt dung trọng của đất được  tăng lên. Giả thiết này chỉ phù hợp với đất thuộc loại hoàng thổ (loss) rời rạc, có mực  nước ngầm  nằm sâu. Khi  đóng tạo lỗ   để   thi công  cọc cát với hiệu  ứng rung  đất sẽ   được  đầm chặt. Còn  đối  
  9. với đất sét yếu bão hoà nước hiệu ứng nén chặt trong quá trình thi công  cọc cát là không đáng kể  vì sự nén chặt của nền đất là quá trình cố kết và đòi hỏi phải có thời gian. Trước đây một phương  pháp gia cố nền được áp dụng sau đó bị lãng quyên đó là phương pháp cọc tháp, nguyên lý cũng   tương tự như cọc cát làm chặt nền. Nó đã được áp dụng cho nền đất yếu bão hoà nứơc ở Hà nội  và đã thất bại.[2]  Tóm lại:Nền  đất yếu  (đất sét hoặc  á  sét có  W lớn hoặc cát mịn bão hòa nước, hay mực  nước  ngầm cao là không dùng được biện pháp này.  Thiết bị là máy ép cọc ống thép (Tiết diện ống thép 300 ­ 400 mm)(Đầu ống thép có chi tiết có thể   mở ra bằng tiết diện ống thép khi rút ống thép) sau khi ép cọc  đến độ sâu thiết kế sẽ nhồi cát và  từ từ rút ống thép lên  1. Casing pipe is correctly positioned.  2. Casing pipe is driven into the ground using a vibro­hammer.  3. When it reaches the required depth, the casing pipe is charged with a specified volume of   sand.  4. As the casing pipe is raised by a specified margin, the sand is discharged into the ground using   compressed air.  5. The sand pile is compacted and enlarged by driving the pipe back down into the sand.  6. The pipe­raising, sand discharge and re­driving procedure is repeated numerous times as the   pipe is gradually removed, forming a complete compacted sand pile. 
  10. Thiết bị thi công cọc cát đầm Qua một công trình đã thi công, cọc cát dài 5 m đóng qua nền yếu 2 lớp bao gồm lớp đất loại sét   có W>Wnh dày 2 m, lớp dưới cát hạt mịn bão hòa nước (cả hai lớp đều có hệ số rổng tuần tự là 0.9  và 1.1) , cọc cát D 400 gia cố trong phạm vi rộng khoảng cách giữa D=800. Mực  nước ngầm nằm  lưng chừng ở lớp sét. Quá trình thi công nảy sinh ra tình huống: khi rung để đóng cọc cát, ma sát   nên cát bám lại ống vách và quá trình nén chặt cọc cát khó khăn, do đó nhà thầu dùng ống nước   phun thẳng vào cát đang rung trong ống vách. Kết quả:  1. Cọc cát dể thi công hơn nên thi công nhanh hơn  2. Tại quanh vị trí thi công cọc cát có hiện tượng nước trồi lên và sủi bọt  3. Sau khi thi công xong thí nghiệm tại cọc cát thì đạt được độ chặt yêu cầu, tại vị trí đất nén do   ảnh hưởng cọc cát thì không đạt theo yêu cầu thiết kế  Vấn đề đặt ra:  1. Độ ẩm cát khi thi công cọc cát thế nào là phù hợp?  2. Với nền gia cố băng qua nhiều lớp có hệ số rổng khác nhau lớn, chọn hệ số rổng nén chặt theo   quan điểm nào thì thiết kế sẽ cho kết quả gần sát với kết quả thí nghiệm sau thi công.[3]  Cọc ép và tính toán thi công cọc ép hạ bằng năng lượng tĩnh, không gây nên xung lượng  lên đầu cọc  07/05/2010 11:13 (GMT+7) Kích cỡ chữ:     1. MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA Cọc ép là cọc được hạ bằng năng lượng tĩnh, không gây nên xung lượng lên đầu cọc. • Tải trọng thiết kế là giá trị tải trọng do Thiết kế dự tính tác dụng lên cọc. • Lực  ép nhỏ  nhất (Pep)min là  lực  ép do Thiết kế  quy  định  để   đảm bảo tải trọng thiết kế  lên cọc, thông  • thường lấy bằng 150 ­ 200% tải trọng thiết kế. Lực ép lớn nhất (Pep)max là lực ép do Thiết kế quy định, không vượt quá sức chịu tải của vật liệu cọc;  • được tính toán theo kết quả  xuyên tĩnh, khi không có  kết quả  này thì  thường lấy bằng 200 ­ 300% tải   trọng thiết kế. 2. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC Hiện nay có  nhiều phương pháp  để  thi công cọc như  búa  đóng, kích  ép, khoan nhồi... Việc lựa chọn và  sử  dụng   phương pháp nào phụ thuộc vào địa chất công trình và vị trí công trình. Ngoài ra còn phụ thuộc vào chiều dài cọc,  máy móc thiết bị phục vụ thi công. Một trong các phương pháp thi công cọc đó là ép cọc bằng kích ép.
  11. Ưu điểm Êm, không gây ra tiếng ồn • Không gây ra chấn động cho các công trình khác • Khả  năng kiểm tra chất lượng tốt hơn: từng  đoạn cọc  được  ép thử  dưới lực  ép và  ta xác  định  được sức   • chịu tải của cọc qua lực ép cuối cùng. Nhược điểm Không thi công được cọc có sức chịu tải lớn hoặc lớp đất xấu cọc phải xuyên qua quá dầy. • 3. CHUẨN BỊ MẶT BẰNG THI CÔNG ­ Phải tập kết cọc trước ngày ép từ 1 đến 2 ngày (cọc được mua từ các nhà máy sản xuất cọc) ­ Khu xếp cọc phải đặt ngoài khu vực ép cọc, đường đi vận chuyển cọc phải bằng phẳng, không gồ ghề lồi lõm ­ Cọc phải vạch sẵn trục để thuận tiện cho việc sử dụng máy kinh vĩ cân chỉnh ­ Cần loại bỏ những cọc không đủ chất lượng, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật ­ Trước khi đem cọc đi ép đại trà, phải ép thí nghiệm 1 – 2% số lượng cọc ­ Phải có đầy đủ các báo cáo khảo sát địa chất công trình, kết quả xuyên tĩnh. 4. VỊ TRÍ ÉP CỌC ­ Vị  trí   ép cọc  được xác  định  đúng theo bản vẽ  thiết kế: phải  đầy  đủ  khoảng cách, sự  phân bố  các cọc trong  đài   móng với điểm giao nhau giữa các trục. ­ Để  cho việc định vị thuận lợi và chính xác, ta cần phải lấy 2 điểm móc nằm ngoài để kiểm tra các trục có thể bị   mất trong quá trình thi công. Thực tế, vị trí các cọc được đánh dấu bằng các thanh thép dài từ 20 đến 30cm ­ Từ các giao điểm các đường tim cọc, ta xác định tâm của móng, từ đó ta xác định tâm các cọc. 5. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG ÉP CỌC Việc thi công ép cọc ở ngoài công trường có nhiều phương án ép, sau đây là hai phương án ép phổ biến: 5.1. Phương án 1 Nội dung: Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc, sau đó mang máy móc, thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ  sâu cần thiết. Ưu điểm : Đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc • Không phải ép âm • Nhược điểm : Ở những nơi có mực nước ngầm cao, việc đào hố móng trước rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện được • Khi thi công ép cọc mà gặp trời mưa thì nhất thiết phải có biện pháp bơm hút nước ra khỏi hố móng • Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn •
  12. Với mặt bằng thi công chật hẹp, xung quanh đang tồn tại những công trình thì việc thi công theo phương   • án này gặp nhiều khó khăn, đôi khi không thực hiện được 5.2. Phương án 2 Nội dung: Tiến hành san phẳng mặt bằng để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển sau đó tiến hành ép cọc theo yêu cầu.   Như  vậy,  để   đạt  được cao trình  đỉnh cọc cần phải  ép  âm. Cần phải chuẩn bị  các  đoạn cọc dẫn bằng thép hoặc   bằng bê  tông cốt thép để  cọc ép  được tới chiều sâu thiết kế. Sau khi  ép cọc xong ta sẽ  tiến hành đào  đất để  thi   công phần đài, hệ giằng đài cọc Ưu điểm: Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều thuận lợi kể cả khi gặp trời mưa • Không bị phụ thuộc vào mực nước ngầm • Tốc độ thi công nhanh • Nhược điểm: Phải thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm • Công tác đào  đất hố  móng khó khăn, phải đào thủ công nhiều, thời gian thi công lâu vì  rất khó  thi công   • cơ giới hóa 5.3. Kết luận Căn cứ vào ưu nhược điểm của 2 phương án trên, căn cứ vào mặt bằng công trình, phương án đào đất hố móng, ta   sẽ  chọn ra phương  án thi công  ép cọc. Tuy nhiên, phương  án 2, kết hợp  đào hố  móng dạng ao sẽ  kết hợp  được   nhiều ưu điểm để tiến thành thi công có hiệu quả. 6. CÁC YÊU CẦU KỸ THUẬT ĐỐI VỚI ĐOẠN ÉP CỌC ­ Cốt thép dọc của đoạn cọc phải hàn vào vành thép nối theo cả 2 bên của thép dọc và trên suốt chiều cao vành ­ Vành thép nối phải phẳng, không được vênh ­ Bề mặt ở đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít với nhau. ­ Kích thước các bản mã đúng với thiết kế và phải ≥ 4mm ­ Trục của đoạn cọc được nối trùng với phương nén ­ Kiểm tra kích thước  đường hàn so với thiết kế,  đường hàn nối cọc phải có  trên cả 4 mặt của cọc. Trên mỗi mặt   cọc, chiều dài đường hàn không nhỏ hơn 10cm 7. YÊU CẦU KỸ THUẬT VỚI THIẾT BỊ ÉP CỌC ­ Lực ép danh định lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực ép lớn nhất ­ Pép max yêu cầu theo quy định thiết kế ­ Lức nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép đỉnh, không gây lực ngang khi ép ­ Chuyển động của pittông kích phải đều, và khống chế được tốc độ ép ­ Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo ­ Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công
  13. ­ Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá 2 lần áp lực đo khi ép cọc ­ Chỉ huy động từ (0,7 ÷ 0,8) khả năng tối đa của thiết bị ép cọc ­ Trong quá trình ép cọc phải làm chủ được tốc độ ép để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật 8. TÍNH TOÁN CHỌN CẨU PHỤC VỤ Căn cứ vào trọng lượng bản thân của cọc, của đối trọng và độ cao nâng cẩu cần thiết để chọn cẩu thi công ép cọc ­ Sức nâng Qmax/Qmin ­ Tầm với Rmax/Rmin ­ Chiều cao nâng: Hmax/Hmin ­ Độ dài cần chính L ­ Độ dài cần phụ ­ Thời gian ­ Vận tốc quay cần 9. PHƯƠNG PHÁP ÉP CỌC VÀ CHỌN MÁY ÉP CỌC Ép cọc thường dùng 2 phương pháp: 9.1. Ép đỉnh Lực ép được tác dụng từ đỉnh cọc để ấn cọc xuống Ưu điểm Toàn bộ  lực ép do kích thủy lực tạo ra  được truyền trực tiếp lên  đầu cọc chuyển thành hiệu quả   ép. Khi   • ép qua các lớp đất có ma sát nội tương đối cao như á cát, sét dẻo cứng... lực ép có thể thắng lực cản do   ma sát để hạ cọc xuống sâu dễ dàng. Nhược điểm Cần phải có  hai hệ  khung giá. Hệ  khung giá  cố   định và  hệ  khung giá  di  động, với chiều cao tổng cộng   • của hai hệ khung giá này phải lớn hơn chiều dài một đoạn cọc: nếu 1 đoạn cọc dài 6m thì khung giá phải   từ 7 ÷ 8m mới có thể ép được cọc. Vì vậy khi thiết kế cọc ép, chiều dài một đoạn cọc phải khống chế bởi   chiều cao giá ép trong khoảng 6 – 8m 9.2. Ép ôm Lực ép được tác dụng từ hai bên hông cọc do chấu ma sát tạo nên để ép cọc xuống Ưu điểm Do biện pháp ép từ 2 bên hông của cọc, máy ép không cần phải có hệ khung giá di động, chiều dài đoạn  • cọc ép có thể dài hơn. Nhược điểm Ép cọc từ  hai bên hông cọc thông qua 2 chấu ma sát do do khi  ép qua các lớp ma sát có  nội ma sát   • tương đối cao như á sét, sét dẻo cứng... lực ép hông thường không thể thắng được lực cản do ma sát tăng   để hạ cọc xuống sâu. Nói chung, phương pháp này không được sử dụng rộng rãi bằng phương pháp ép đỉnh •
  14. 9.3. Các bộ phận của máy ép cọc (ép đỉnh) Đối trọng Trạm bơm thủy lực gồm có: Động cơ điện • Bơm thủy lực ngăn kéo • Ống tuy­ô thủy lực và giác thủy lực Dàn máy ép cọc: gồm có khung dẫn với giá xi lanh, khung dẫn là một   • lồng thép được hàn thành khung bởi các thanh thép góc và tấm thép dầy. Bộ dàn hở 2 đầu để cọc có thể   đi từ trên xuống dưới. Khung dẫn gắn với động cơ của xi­lanh, khung dẫn có thể lên xuống theo trục hành   trình của xi­lanh Dàn máy có thể di chuyển nhờ chỗ lỗ bắt các bulông Bệ máy ép cọc gồm 2 thanh thép hình chữ I loại lớn  • liên kết với dàn máy ứng với khoảng cách hai hàng cọc để có thể đứng tại 1 vị trí ép được nhiều cọc mà   không cần phải di chuyển bệ máy. Có thể ép một lúc nhiều cọc bằng cách nối bulông đẩy dàn máy sang  vị trí   ép cọc khác bố  trí trong cùng một hàng cọc. Máy  ép cọc cần có  lực  ép P gồm 2 kích thuỷ  lực mỗi   kích có Pmax = P/2 (T) 9.4. Nguyên lý làm việc Dàn máy được lắp ráp với bệ máy bằng 2 chốt như vậy có thể di chuyển ép một số cọc khi bệ máy cố định tại một   chỗ, giảm số lần cẩu đối trọng Ống thả cọc được 2 xilanh nâng lên hạ  xuống, năng lượng thủy lực truyền đi từ trạm bơm qua xilanh qua  ống thả   cọc và qua gối đầu cọc truyền sang cọc, với đối trọng năng lượng sẽ biến thành lực dọc trục ép cọc xuống đất. 9.5. Chọn máy ép cọc Chọn máy  ép cọc  để   đưa cọc xuống chiều sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng  địa chất khác nhau tùy theo  điều   kiện cụ thể của địa chất công trình. Muốn cho cọc qua được những địa tầng đó thì lực ép cọc phải đạt giá trị: Pep ≥ K.Pc Trong đó: Pep – lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền tới độ sâu thiết kế • K – hệ số K > 1; có thể lấy K = 1,5 – 2 phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc • Pc – tổng sức kháng tức thời của nền đất, Pc = Pmui + Pmasat • Pmui : phần kháng mũi cọc • Pmasat : ma sát thân cọc • Như vậy, để ép được cọc xuống chiều sâu thiết kế cần phải có một lực thắng được lực ma sát bên của cọc và phá   vỡ cấu trúc của lớp đất dưới mũi cọc. Lực ép đó bằng trọng lượng bản thân cọc và lực ép bằng thủy lực. Lực ép cọc   chủ yếu do kích thủy lực tạo ra. 9.6. Tính số máy ép cọc cho công trình Từ  số lượng cọc cần  ép và định mức ca máy (theo  ĐM 24­2005), ta tính ra số  ca máy cần thiết cho việc thi công   công trình. Nếu số ca máy quá lớn, ta có thể chọn tăng số máy ép lên: 2 máy, hoặc 3 máy... 9.7. Tính toán chọn cẩu phục vụ ép cọc
  15. 10. TIẾN HÀNH ÉP CỌC 10.1. Chuẩn bị mặt bằng thi công và cọc Việc bố trí mặt bằng thi công ép cọc ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình. Việc   bố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để các công việc không bị chồng chéo, cản trở lẫn nhau, giúp đẩy nhanh tiến   độ thi công, rút ngắn thời gian thực hiện công trình. Cọc phải được bố trí trên mặt bằng sao cho thuận lợi cho việc thi công mà vẫn không cản trở máy móc thi công Vị trí các cọc phải được đánh dấu sẵn trên mặt bằng bằng các cột mốc chắc chắn, dễ nhìn. Cọc phải được vạch sẵn các đường trục để sử dụng máy ngắm kinh vĩ 10.1.1. Giác đài cọc trên mặt bằng Người thi công phải két hợp với người làm công tác đo đạc. Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công phải xác   • định đầy đủ vị trí của từng hạng mục công trình, ghi rõ cách xác định lưới toạ độ, dựa vào các mốc chuẩn  có sẵn hay dựa vào mốc quốc gia, chuyển mốc vào địa điểm xây dựng Thực hiện các biện pháp để đánh dấu trục móng, chú ý đến mái dốc taluy của hố móng • 10.1.2. Giác cọc trong móng Giác móng xong, ta xác định được vị trí của đài, ta tiến hành xác định vị trí cọc trong đài • Ở phần móng trên mặt bằng, ta  đã xác định được tim đài nhờ các điểm chuẩn. Các điểm này được đánh   • dấu bằng các mốc Căng dây trên các mốc, lấy thăng bằng, sau đó từ tim đo ra các khoảng cách xác định vị trí tim cọc theo   • thiết kế Xác định tim cọc bằng phương pháp thủ công, dùng quả dọi thả từ các giao điểm trên dây đã xác định tim   • cọc để xác định tim cọc thực dưới đất, đánh dấu các vị trí này 10.2. Công tác chuẩn bị ép cọc Cọc  ép sau nên thời  điểm bắt  đầu  ép cọc tuỳ  thuộc vào sự  thoả  thuận giữa thiết kế  chủ  công trình và  người thi  công ép cọc Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc vào vị trí ép đảm bảo an toàn Chỉnh máy để các đường trục của khung máy, đường trục kích và đường trcj của cọc đứng thẳng và nằm trong một   mặt phẳng, mặt phẳng này phải vuông góc với  ặt phẳng chuẩn nằm ngang (mặt phẳng chuẩn  đài móng).  Độ   nghiêng của nó không quá 5% Kiểm tra 2 móc cẩu của dàn máy thật cẩn thận kiểm tra 2 chốt ngang liên kết dầm máy và  lắp dàn lên bệ  máy  bằng 2 máy Khi cẩu đối trọng, dàn phải được kê thật phẳng, không nghiêng lệch, kiểm tra các chốt vít thật an toàn. Lần lượt cẩu các đối trọng lên dầm khung sao cho mặt phẳng chứa trọng tâm 2 đối trọng trùng với trọng   • tâm ống thả cọc. Trong trường hợp đối trọng đặt ngoài dầm thì phải kê chắc chắn Dùng cẩu tự hành cẩu trạm bơm đến gần dàn máy, nối các giắc thuỷ lực vào giắc trạm bơm, bắt đầu cho   • máy hoạt động Chạy thử máy ép để kiểm tra độ ổn định của thiết bị (chạy không tải và có tải) Kiểm tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí cọc trước khi ép
  16. 10.2.1. Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn Trước khi  ép cọc  đại trà, phải tiến hành  ép  để  làm thí  nghiệm nén tĩnh cọc tại những điểm có   điều kiện  • địa chất tiêu biểu nhằm lựa chọn  đúng  đắn loại cọc, thiết bị  thi công và   điều chỉnh  đồ   án thiết kế, số   lượng cần kiểm tra với thí nghiệm nén tĩnh là 1% tổng số cọc ép nhưng không ít hơn 3 cọc. 10.2.2. Chuẩn bị tài liệu Phải kiểm tra để loại bỏ các cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật • Phải có đầy đủ các bản báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công trình   • ngầm. Có bản vẽ mặt bằng bố trí lưới cọc trong khi thi công • Có phiếu kiểm nghiệm cấp phối, tính chất cơ lý của thép và bê tông cọc • Biên bản kiểm tra cọc • Hồ sơ thiết bị sử dụng ép cọc • 10.3. Lắp đoạn cọc đầu tiên 10.3.1. Chuẩn bị Đoạn cọc đầu tiên phải được lắp chính xác, phải cân chỉnh để trục của C1 trùng với đường trục của kích   • và đi qua điểm định vị cọc độ sai lệch không quá 1cm Đầu trên của cọc được gắn vào thanh định hướng của khung máy • Nếu đoạn cọc C1 bị nghiêng sẽ dẫn đến hậu quả của toàn bộ cọc bị nghiêng • 10.3.2. Tiến hành thi công ép cọc Khi đáy kích (hoặc đỉnh pittong) tiếp xúc với đỉnh cọc thì điều chỉnh van tăng dần áp lực, những giây đầu  • tiên áp lực dầu tăng dần đều, đoạn cọc C1 cắm sâu dần vào đất với vận tốc xuyên ≤ 1m/s. Trong quá  trình  ép dùng 2 máy kinh vĩ   đặt vuông góc với nhau  để  kiểm tra  độ  thẳng  đứng của cọc lúc   • xuyên xuống. Nếu xác định cọc nghiêng thì dừng lại để điều chỉnh ngay. Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,3 ÷ 0,5m thì tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra về mặt 2 đầu cọc C2 sửa   • chữa sao cho thật phẳng. Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn. • Lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh  để đường trục cọc C2 trùng với trục kích và trục đoạn cọc C1,   • độ nghiêng ≤ 1% Tác  động lên cọc C2 1 lực tạo tiếp xúc sao cho  áp lực  ở  mặt tiếp xúc khoảng 3 – 4kg/cm2 rồi mới tiến   • hành nối 2 đoạn cọc theo thiết kế Làm tương tự với các đoạn cọc sau • 10.3.3. Thao tác ép âm Trong quá trình ép cọc, khi ép cọc tới đoạn cuối cùng, ta phải có biện pháp đưa đầu cọc xuống một cốt âm nào đó  so với cốt tự nhiên. Có thể dùng 2 phương pháp Phương pháp 1: Dùng cọc phụ
  17. Dùng một cọc BTCT phụ  có  chiề  dài lớn hơn chiều cao từ   đỉnh  ọc trong  đài  đến mặt  đất tự  nhiên một  • đoạn (1 – 1,5m) để ép hạ đầu cọc xuống cao trình cốt âm cần thiết. Thao tác: Khi ép tới đoạn cuối cùng, ta hàn nối tiếp một đoạn cọc phụ dài ≥ 2,5m lên đầu cọc, đánh dấu   • lên thân cọc phụ chiều sâu cần ép xuống để khi ép các đầu cọc sẽ tương đối đều nhau, không xảy ra tình   trạng nhấp nhô không bằng nhau, giúp thi công đập đầu cọc và liên kết với đài thuận lợi hơn. Để xác định   độ  sâu này cần dùng máy kinh vĩ đặt lên mặt trên của dầm thép chữ I để xác định cao trình thực tế của   dầm thép với cốt  ±0,00, tính toán  để  xác  định  được chiều sâu cần  ép và   đánh dấu lên thân cọc phụ   (chiều sâu này thay  đổi theo từng vị trí mặt đất của đài mà ta đặt dầm thép của máy ép cọc). Tiến hành   thi công cọc phụ nhưn cọc chính tới chiều sâu đã vạch sẵn trên thân cọc phụ Ưu điểm: không phải dùng cọc ép âm nhưng phải chế tạo thê số mét dài cọc BTCT làm cọc dẫn, thi công   • xong sẽ đập đi gây tốn kém, hiệu quả kinh tế không cao. Phương pháp 2: Phương pháp ép âm Phương pháp này dùng một đoạn cọc dãn để ép cọc xuống cốt âm thiết kế sau đó lại rút cọc dẫn lên ép  • cho cọc khác, cấu tạo cọc ép âm do cán bộ thi công thiết kế và chế tạo. Cọc ép âm có thể là bằng BTCT hoặc thép • Vì hành trình của pitông máy ép chỉ ép được cách mặt đất tự nhiên khoảng 0,6 – 0,7m, do vậy chiều dài  • cọc được lấy từ cao trình đỉnh cọc trong đài đến mặt đất tự nhiên cộng thâm một đoạn 0,7m là hành trình  pitông như trên, có thể lấy ra thêm 0,5m nữa giúp thao tác ép dễ dàng hơn. Ưu điểm: Không phải dùng cọc phụ BTCT, hiệu quả kinh tế cao hơn, cọc dẫn lúc này trở thành cọc công  • cụ trong việc hạ cọc xuống cốt âm thiết kế. Nhược điểm: thao tác với cọc dẫn phải thận trọng tránh làm nghiêng đầu cọc chính vì cọc dẫn chỉ liên kết   • khớp tạm thời với đầu cọc chính (chụp mũ đầu cọc lên đầu cọc). Việc thi công những công trình có tầng   hầm, độ  sâu đáy đài lớn hơn thi công dẫn khó  hơn, khi  ép xong rút cọc lên khó  khăn hơn, nhiều trường   hợp cọc ép chính bị nghiêng. 10.4. Kết thúc công việc ép cọc Cọc  được coi là   ép xong khi thoả  mãn 2  điều kiện: Chiều dài cọc  đã   ép vào  đất nền trong khoảng Lmin  ≤  Lc  ≤  Lmax Trong đó: Lmin , Lmax là  chiều dài ngắn nhất và  dài nhất của cọc  được thiết kế  dự  báo theo tình hình biến  động   • của nền đất trong khu vực Lc là chiều dài cọc đã hạ vào trong đất so với cốt thiết kế; Lực ép trước khi dừng trong khoảng (Pep)min ≤  • (Pep)KT ≤ (Pep)max Trong đó: (Pep)min là lực ép nhỏ nhất do thiết kế quy định; • (Pep)max là lực ép lớn nhất do thiết kế quy định; • (Pep)KT là lực ép tại thời điểm kết thúc ép cọc, trị số này được duy trì với vận tốc xuyên không quá 1cm/s   • trên chiều sâu không ít hơn ba lần đường kính ( hoặc cạnh) cọc. Trường hợp không đạt 2  điều kiện trên người thi công phải báo cho chủ  công trình và thiết kế để  sử lý kịp thời khi   cần thiết, làm khảo sát đất bổ sung, làm thí nghiệm kiểm tra để có cơ sở lý luận sử lý.
  18. 10.5. Các điểm cần chú ý trong thời gian ép cọc Việc ghi chép lực ép theo nhật ký ép cọc nên tiến hành cho từng mét chiều dài cọc cho tới khi đạt tới (Pep)min, bắt   đầu từ độ sâu này nên ghi cho từng 20cm cho tới khi kết thúc, hoặc theo yêu cầu cụ thể của Tư vấn, Thiết kế. Ghi chép lực ép đầu tiên khi mũi cọc đã cắm sâu vào lòng đất từ 0,3 – 0,5m thì ghi chỉ số lực ép đầu tiên sau đó cứ   mỗi lần cọc xuyên được 1m thì ghi chỉ số lực ép tại thời điểm đó vào nhật lý ép cọc Nếu thấy đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống 1 cách đột ngột thì phải ghi vào nhật ký ép cọc sự thay đổi   đó. Nhật ký phải đầy đủ các sự kiện ép cọc có sự chứng kiến của các bên có liên quan. 10.5.1. Ghi chép theo dõi lực ép theo chiều dài cọc Khi mũi cọc cắm sâu vào đất từ 30­ 50cm thì ghi chỉ số lực đầu tiên. Sau đó cứ mỗi lần cọc đi xuống sâu được 1m   thì ghi lực ép tại thời điểm đó vào sổ nhật ký ép cọc Nếu thấy chỉ số trên đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống đột ngột thì phải ghi vào nhật ký cộng độ sâu và   giá trị lực ép thay đổi đột ngột nói trên. Nếu thời gian thay đổi lực ép kéo dài thì ngừng ép và tìm hiểu nguyên nhân,   đề xuất phương pháp sử lý. Sổ nhật ký được ghi một cách liên tục đến hết độ  sâu thiết kế, khi lực ép tác dụng lên cọc có giá  trị bằng 0,8.Pép  min thì ghi lại dodọ sâu và giá trị đó Bắt đầu từ độ sâu có áp lực P=0,8Pép min, ghi chép tương ứng với từng độ saua xuyên 20cm vào nhật lý, tiếp tục  ghi như vậy cho đến khi ép xong 1 cọc. 10.5.2. Thời điểm khóa đầu cọc Mục đích của khóa đầu cọc Huy  động cọc vào thời  điểm thích hợp trong quá  trình tăng tải của công trình không chịu những  độ  lún   • hoặc lún không đều. Đối với cọc ép trước khi thi công đài, việc khóa đầu cọc do CĐT và người thi công quyết định • Thực hiện việc khóa đầu cọc Sửa đầu cọc cho đúng cao trình thiết kế • Đổ bù xung quanh bằng cát hạt trung, đầm chặt cho tới cao độ của lớp bê tông lót • Đặt lưới thép cho cọc • 11. XỬ LÝ CÁC SỰ CỐ KHI THI CÔNG ÉP CỌC Do cấu tạo địa chất dưới nền đất không đồng nhất nên thi công ép cọc có thể xảy ra các sự cố sau: Khi  ép  đến  độ  sâu nào  đó  chưa  đến  độ  sâu thiết kế  nhưng  áp lực  đã   đạt, khi  đó  phải giảm bớt tốc  độ,   • tăng lực ép lên từ từ nhưng không lớn hơn Pép max. Nếu cọc vẫn không xuống thì ngừng ép và báo cáo   với bên thiết kế để kiểm tr sử lý. Nếu nguyên nhân là do lớp cát hạt trung bị ép quá chặt thì dừng ép cọc lại một thời gian chờ cho độ chặt   • lớp đất giảm dần rồi ép tiếp Nếu gặp vật cản thì khoan phá, khoan dẫn, ép cọc tạo lỗ • Khi ép đến độ sâu thiết kế mà áp lực đầu cọc vẫn chưa đạt đến yêu cầu theo tính toán. Trường hợp này  • xảy ra thường do khi  đó   đầu cọc vẫn chưa  đến lớp cát hạt trung, hoặc gặp các thấu kính,  đất yếu, ta   ngừng ép cọc và báo với bên thiết kế để kiểm tra, xác định nguyên nhân và tìm biện pháp sử lý.
  19. Biện pháp sử lý trong TH này là nối thêm cọc khi  đxa kiểm tra và xác định rõ lớp đất bên dưới là lớp đất  • yếu sau đó ép cho đến khi đạt áp lực thiết kế. 12. KIỂM TRA SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC Sau khi ép xong toàn bộ cọc của công trình phải kiểm tra nén tĩnh cọc bằng cách thuê các cơ quan chuyên kiểm   tra Số cọc phải kiểm tra bằng 1% tổng số cọc công trình, nhưng không nhỏ hơn 3 cọc Sau khi kiểm tra phải có kết quả  đầu đủ về khả  năng chịu tải, độ  lún cho phép, nếu đạt yêu cầu có thể tiến hành   đào móng để thi công bê tông đài. 13. AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI THI CÔNG ÉP CỌC Phải huấn luyện cho công nhân, trang bị bảo hộ và kiểm tra an toàn thiết bị ép cọc Chấp hành nghiêm chỉnh quy  định trong an toàn lao  động về  sử  dụng vận hành kích thủy lực,  động cơ   điện cần   cẩu,... Các khối đối trọng phải được xếp theo nguyên tắc tạo thành khối ổn định, không được để khối đối trọng nghiêng và   rơi đổ trong quá trình ép cọc Phải chấp hành nghiêm, chặt chẽ quy trình an toàn lao động trên cao, dây an toàn, thang sắt... Dây cáp chọn hệ số an toàn > 6 Tài liệu tham khảo TCXDVN 286: 2003: Đóng và ép cọc ­ Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu TCVN 4453 : 1995: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối ­ Quy phạm thi công và nghiệm thu. TCVN 205: 1998: Móng cọc ­ Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 4091 : 1985 : Nghiệm thu công tác đóng – ép cọc Lưu ý khi sử dụng móng cừ tràm ­ So sánh cừ tràm với cọc bê tông cốt thép ­ Ứng dụng cừ  tràm ­ Cách đóng cừ tràm  22/04/2010 14:01 (GMT+7) Kích cỡ chữ:    
  20. Sau bài về chống lún do kỹ sư Nguyễn Văn Ðực - tác gi ả cuốn "M ấy quan đi ểm v ề n ền móng” NXB Khoa học Kỹ thuật - tư vấn đăng trên số báo 25, SGTT nh ận được thêm một số ý kiến về sử dụng cừ tràm làm móng và so sánh với cọc bê tông. K ỹ s ư Nguy ễn Văn Ðực sẽ tư vấn tiếp về vấn đề này. So sánh cừ tràm với cọc bê tông cốt thép Cọc bê tông cốt thép ví như xe ô-tô, cừ tràm ví nh ư xe g ắn máy. Ôtô có ưu điểm chở được nhiều người, dễ đi xa hơn; xe gắn máy nhỏ g ọn, cơ động trên đường nhỏ hẹp, chi phí thấp. Do đó, tùy trường hợp mà dùng ôtô hay xe máy để đạt hiệu quả hơn. Khi "tai nạn" xảy ra thì c ần xem l ại năng lực, sự cẩn trọng của người lái hơn là phương tiện. Khi dùng móng cừ tràm phải tính toán kỹ thi ết k ế và cấu t ạo đúng, d ứt khoát không được gian dối trong thi công. Bởi tất cả các “tai nạn” lún s ụt là do con người chứ không vì cừ tràm. Thường với các công trình d ưới 5 t ầng, xây chen trong các hẻm nhỏ thì việc đóng, ép cọc bê tông c ốt thép s ẽ khó khăn và tốn kém hơn dùng cừ tràm. Nếu công trình l ớn, giao thông thu ận tiện thì cọc bê tông kinh tế hơn. Ứng dụng cừ tràm Theo kinh nghiệm, nên sử dụng cừ tràm ở những vùng đất yếu, đất bùn, có s ức ch ịu t ải th ấp. Với cừ dài 4 - 5m, đường kính gốc 10 - 12cm, ng ọn 6 - 8cm và m ật đ ộ 25 cây/m² thì s ức ch ịu t ải của đất đạt từ 0,6 - 0,9 kg/cm². Về mặt lý thuyết, có nhi ều ý ki ến khác nhau nh ưng nên làm cho móng và cừ tràm kết hợp thành một khối "rắn". Vì trong đ ất bùn, c ừ tràm có tác d ụng liên k ết v ới móng tạo thành một khối để chuyển lực xuống sâu hơn 4 - 5m (đáy c ủa kh ối c ừ tràm). T ừ đó khối cừ tràm đủ sức chịu lực, chống cắt do các cung trượt gây ra ngay t ại đáy móng. Khi móng bị phá, đất dưới đáy móng hình thành cung trượt, do đó s ố l ượng và đ ường kính c ừ tràm ph ải đ ủ để chịu lực cắt của cung trượt này (xem hình 1) Cách đóng cừ tràm Cần thiết phải đóng cừ rộng ra ngoài diện tích móng, m ỗi c ạnh t ừ 0,1 - 0,2m đ ể tăng s ức chống cắt của cung trượt. Thí dụ điển hình là tại công trình ch ợ Tân Quy Tây, tr ụ s ở m ột công ty xây dựng ở đường Xô Viết Nghệ Tĩnh và nhất là lô IV cư xá Thanh Ða, di ện tích đóng c ừ tràm b ị thu hẹp đáng kể, đóng lùi sâu vào bên trong cạnh móng dẫn đến lún và lún lệch (xem hình 2) Có người “cầu kỳ” đóng chung quanh trước rồi mới đóng d ần vào trong - ý mu ốn t ạo s ự nén chặt đất trong phạm vi đóng cừ. Thực chất không tác d ụng gì mà ch ỉ c ực cho vi ệc thi công, vì c ừ không lèn chặt được đất bùn.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản