KYÕ THUAÄT THI COÂNG CHÖÔNG II. COÂNG NGHEÄ THI COÂNG COÏC
75
CHƯƠNG 2
CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC
PHẦN 1. CÁC KHÁI NIỆM CHUNG
BÀI 1. CÁC LOẠI CỌC CỦA MÓNG CỌC VÀ
CÁC LOẠI CỪ
I. CÁC LOẠI CỌC CỦA MÓNG CỌC
1. Cọc ống thép
Đường kính của ống từ 16 - 60cm, thành ống dày
6 - 14mm. Mũi cọc được làm nhọn và hàn kín để dễ
đóng và không cho đất và trong ống. Sau khi đóng
xong thì đổ bêtông vào trong ống, cọc sẽ bền, dùng
được lâu hơn.
Tuy giá thành của cọc ống thép có cao hơn cọc
bêtông cốt thép, cọc gỗ, nhưng người ta vẫn dùng vì
nó có những ưu điểm sau:
- Trong lượng tương đối nhỏ.
KYÕ THUAÄT THI COÂNG CHÖÔNG II. COÂNG NGHEÄ THI COÂNG COÏC
76
- Cọc ống thép bền và cứng, không sợ hư hỏng
khi vận chuyển và khi đóng.
- Sức chịu tải của cọc ống thép rất lớn, tới 250 -
300 tấn.
Cọc ống thép thường dùng trong xây dựng trụ
cầu, loại nhỏ được dùng trong xây dựng công trình
dân dụng ở những khu vực chật hẹp, được hạ xuống
bằng máy ép thuỷ lực.
2. Cọc vít bằng thép hay gang
Cọc này gồm một ống rỗng bằng kim loại, phần
đầu dưới có cánh thép xoắn ốc.
Khả năng chịu lực của những cọc vít rất lớn (10
- 15lần) so với những cọc khác có cùng độ dài cường
kính. Cọc vít được sử dụng cho những công trình
quan trọng ở khu vực có bão lớn và gió xoáy.
Kết cấu của cọc chọn tuỳ theo tính chất của đất.
Đối với những đất chắc thì bán kính của vít nhỏ,
nhưng nước vít dài (hình 2.1a); đối với đất mềm thì
đường kính vít lớn, mà bước lại nhỏ (hình 2.1b).
Những đất rắn chắc hoặc có chứa nhiều đá tảng to
thì không dùng được loại cọc này.
Ở mũi cọc và đầu cọc có khoan những lỗ nhỏ
(hình 2.1c) để phun nước xói lở đất giúp cho công tác
vặn cọc ăn sâu xuống đất được dễ dàng. Gần đây
người ta đã thiết kế những cọc vít có đường kính rất
lớn, sức chịu tải tới 1000 tấn (hình 2.2), ống cọc sẽ
được lấp kín bằng bêtông.
Hình 2.1. Các loại cọc vít Hình 2.2. Đầu vít của cọc
ống thép 1000 tấn
KYÕ THUAÄT THI COÂNG CHÖÔNG II. COÂNG NGHEÄ THI COÂNG COÏC
77
* Chống gỉ cho cọc thép
Những cọc bằng kim loại ngâm lâu trong nước
thường bị gỉ. Cọc kim loại ngâm trong nước mặn
huỷ hoại nhanh hơn trong nước ngọt. Phần cọc ở cao
trình mực nước và ở trong không khí gần nước thì bị
gỉ mạnh nhất. Phần cọc thép nằm trong đất hư hỏng
châm hơn phần ở trong nước. Cọc chôn trong cát
đồng nhất thì bền lâu hơn cọc chôn trong đất sét, vì
cát kết hợp với gỉ sắt tạo thành một màng chống
được nước và axít xâm nhập vào kim loại.
Muốn cho cọc thép khỏi bị gỉ, quét vài lớp nhựa
bitum lên mặt cọc. Kinh nghiệm cho biết rằng những
lớp nhựa bảo vệ này bám rất chặt vào sắt thép. Thí
nghiệm thấy sau khi đóng cọc qua tầng cát to hạt,
những lớp nhựa vẫn không bị hư hỏng.
Theo một vài tài liệu cho biết sau 100 năm kích
thước phần cọc thép nằm trong nước giảm đi 2 -
4,5mm, còn phần cọc nằm ở mức mặt nước và ở trên
mực nước thì giảm đi 8 - 10,5mm.
3. Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn
Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn thường có tiết diện
hình vuông, kích thước tiết diện là: 20x20cm,
25x25cm, 30x30cm, 35x35cm, 40x40cm, 45x45cm.
Chiều dài của cọc từ 6 - 11m. Cọc trong các công
trình cảng dài tới 25m hay hơn nữa, cọc bêtông cốt
thép rất năng, tới 10 tấn. Chiều dài và tiết diện cọc
thường bị giới hạn bởi công suất các thiết bị dùng để
vận chuyển và đóng cọc. Ngoài ra giữa chiều dài và
tiết diện cọc còn có sự tương quan với nhau. Sau đây
là những số liệu về sự tương quan đó trong cọc
bêtông cốt thép (bảng 2.1).
KYÕ THUAÄT THI COÂNG CHÖÔNG II. COÂNG NGHEÄ THI COÂNG COÏC
78
Sự tương quan giữa chiều dài và tiết diện cọc
(Bảng 2.1)
Chiều dài cọc (m) Tiết diện cọc (cm) Mác
bêtông (kG/cm2)
Dưới 5m
6 - 9
10 - 12
13 - 16
17 - 20
Trên 25 20 x 20
25 x 25
30 x 30
35 x 35
40 x 40
45 x 45 170
170
170 - 200
200 - 250
250 - 300
300 - 350
Cọc bêtông cốt thép đúc sẵn thường được hạ
bằng phương pháp đóng hoặc ép. Cọc dùng để ép có
tiết diện tối đa là 35x35cm, chiều dài mỗi đoạn cọc từ
2 - 8m. Giải pháp ép cọc được áp dụng khi xây dựng
công trình trong các khu đô thị, trong các khu dân
cư, đất nền yếu, công trình có số tầng 10.
4. Cọc bêtông cốt thép ứng suất trước
Hiện tượng nứt nẻ nhỏ thường hay xuất hiện khi
vận chuyển và đóng cọc bêtông cốt thép. Nước có thể
thấm qua những khe nứt đó vào thân cọc làm gỉ cốt
thép và phá hoại bêtông. Đối với cọc bêtông cốt thép
KYÕ THUAÄT THI COÂNG CHÖÔNG II. COÂNG NGHEÄ THI COÂNG COÏC
79
ứng suất trước thì hiện tượng nứt nẻ bêtông ít xảy
ra, vì bêtông đã được nén trước, nên không chịu ứng
suất kéo, do đó không bị nứt nẻ.
5. Cọc nhồi bêtông cốt thép
Cọc nhồi bêtông cốt thép có tiết diện tròn, đường
kính 60, 80, 120, 150, thậm chí 300cm, chiều dài cọc
có thể đến 70m. Cọc được thi công bằng phương
pháp đổ bêtông tại chỗ. Sức chịu tải của cọc nhồi
bêtông cốt thép rất lớn, có thể hàng ngàn tấn. Cọc
nhồi bêtông cốt thép được thi công ở các điều kiện
đia chất, thuỷ văn phức tạp khác nhau.
6. Cọc Baret
Cọc Baret là cọc bêtông cốt thép được thi công
bằng phương pháp đổ tại chỗ. Cọc có tiết diện chữ
nhật, cạnh ngắn từ 0,4 - 1m, cạnh dài từ 2 - 6m,
chiều dài có thể đến 60m, cọc Baret có thể thi công
theo tiết diện bất kỳ (hình 2.3), sức chịu tải của cọc
rất lớn, nó được sử dụng trong các công trình nhà
nhiều tầng có chiều cao và tải trọng lớn. Cọc Baret
còn được nối với nhau tạo thành bức tường liên tục
có khả năng cách nước, được dùng làm tường công
trình ngầm, tường chắn rất hiệu quả.
Hình 2.3. Các loại cọc Baret
II. MỘT SỐ LOẠI CỪ
1. Ván cừ thép
Hàng cừ thép có thể tạo thành một tấm tường
chống thấm bền chắc bảo vệ các hố móng. Tường cừ
thép ngăn được nước thấm qua là do khi nước luồn
qua các khe móc nối chạy dích dắc sẽ lắng lại những
hạt đất nhỏ nhất; sau một thời gian những hạt đất