Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi cho công trình dân dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ---------------

NGUYỄN MINH HÙNG

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã ngành: 60580208

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ---------------

NGUYỄN MINH HÙNG

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã ngành: 60580208

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VÕ PHÁN

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Minh Hùng

Phái: Nam

Ngày sinh: 03-01-1973

Nơi sinh: Sài Gòn

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số học viên: 1241870012

I. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

II. Nhiệm vụ luận văn:

- Nghiên cứu tổng quan.

- Xây dựng mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi.

- Vi tính hóa mô hình.

- Kiểm chứng mô hình.

III. Ngày giao nhiệm vụ: 25-06-2014

IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 16-03-2015

V. Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. Võ Phán

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

PGS.TS. Võ Phán ThS. Khổng Trọng Toàn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Minh Hùng

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Võ Phán. Thầy đã quan tâm, tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Tôi đã được truyền đạt những kiến thức quý báu cũng như tâm huyết làm nghề từ một bậc thầy trong lĩnh vực kỹ thuật nền móng công trình.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ các Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Phòng Sau đại học, Ban Giám Hiệu của Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh.

Trong thời gian qua, sự quan tâm và hỗ trợ của gia đình, bạn bè,

đồng nghiệp đã giúp tôi có động lực mạnh mẽ để hoàn thành luận văn này.

Tôi hy vọng nghiên cứu của tôi sẽ là một trong những đóng góp có ích

cho xã hội nói chung và cho ngành xây dựng nói riêng.

Thành phố HồChí Minh, ngày 16 tháng 03 năm 2015

Học viên thực hiện Luận văn

Nguyễn Minh Hùng

iii

TÓM TẮT

Cọc khoan nhồi là móng cọc phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các

loại công trình giao thông, dân dụng. Quá trình thi công cọc khoan nhồi phức tạp,

bị tác động bời các yếu tố môi trường và con người. Quá trình thi công cọc khoan

nhồi thường có những sự cố về chất lượng như khoan sai vị trí, không đúng đường

kính khoan, cọc bị tổn thương,... Những vấn đề này thường không được nhìn thấy

trong hồ sơ thiết kế và phức tạp khi xử lý tại công trường.

Nghiên cứu này ứng dụng kỹ thuật thống kê và công nghệ thông tin để xây

dựng mô hình kiểm soát quá trình thi công cọc khoan nhồi. Kết quả của nghiên cứu

là một phần mềm hỗ trợ các bên liên quan (chủ đầu tư, giám sát, thi công) theo dõi

tức thời các giá trị chất lượng trong quá trình thi công cọc khoan nhồi, nhận diện

sớm các vấn để về chất lượng, tránh những rủi ro về chất lượng.

ABSTRACT

Bored pile is a popular pile foundation and widely used in road and bridge engineering, civil engineering. Bored pile construction process is complex, is impacted by human and environmental factors. Bored pile process often has quality problems, such as drilling deflection, diameter reduction, pile breaking, etc. These problems are difficult to meet in the design formation, and complexly to treat in the site work.

The research applied statistical technique and information technology to construct a model of quality control of bored pile process. The result is a software which help parties (investors, constructors, construction supervision consultants) to monitor the quality values of bored pile process, identify the quality problems, avoid the quality risks.

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................... i

LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................ii

TÓM TẮT ........................................................................................................ iii

ABSTRACT ...................................................................................................... iv

MỤC LỤC .......................................................................................................... v

DAMH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................. vi

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH ...................................................................... vii

DANH MỤC CÁC BẢNG ..............................................................................viii

MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1

1. Tính cấp thiết của đề tài ................................................................................... 1

2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................... 2

3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 2

4. Phạm vi nghiên cứu ......................................................................................... 2

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .............................................................................. 4

1.1 Cọc khoan nhồi .............................................................................................. 4

1.1.1 Khái niệm cọc khoan nhồi ................................................................ 4

1.1.2 Các dạng cọc khoan nhồi ................................................................. 5

1.1.3 Phương pháp thi công cọc khoan nhồi .............................................. 5

1.1.4 Quy trình thi công cọc khoan nhồi ................................................... 6

1.1.5 Công tác kiểm tra và nghiệm thu .................................................... 11

1.1.6 Các tiêu chuẩn Việt Nam liên quan đến cọc khoan nhồi ................. 12

1.1.7 Kiểm tra chất lượng bê tông cọc ..................................................... 12

1.1.8 Kiểm tra sức chịu tải ...................................................................... 12

1.1.9 Các sự cố trong khi thi công cọc khoan nhồi .................................. 13

1.1.10 Các khuyết tật của cọc khoan nhồi ............................................... 13

1.1.11 Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi .................................... 14

1.2 Chất lượng và kiểm soát chất lượng ............................................................. 15

1.2.1 Khái niệm về chất lượng ................................................................ 15

1.2.2 Khái niệm về kiểm soát chất lượng ................................................ 16

1.2.3 Các công cụ trong kiểm soát chất lượng ......................................... 17

1.3 Ứng dụng công nghệ thông tin trong xây dựng ............................................ 23

1.3.1 Khái quát về CNTT ........................................................................ 23

1.3.2 Ứng dụng CNTT trong lĩnh vực xây dựng ...................................... 24

1.3.3 Một số ứng dụng CNTT cụ thể trong lĩnh vực xây dựng ................ 26

1.4. Các nghiên cứu trước đây ........................................................................... 27

1.4.1 Nghiên cứu về kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi ...................... 27

1.4.2 Nghiên cứu ứng dụng thống kê trong lĩnh vực xây dựng ................ 27

1.4.3 Nghiên cứu ứng dụng CNTT trong lĩnh vực xây dựng.................... 28

1.5. Nhận xét ..................................................................................................... 29

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH............................................................ 30

2.1 Mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi ............................................. 30

2.2 Xây dựng lớp nền ........................................................................................ 30

2.2.1 Lưu đồ quy trình ............................................................................ 30

2.2.2 Danh mục công tác cần kiểm tra .................................................... 32

2.2.3 Phân tích các yếu tố cần kiểm soát ................................................. 33

2.3 Xây dựng lớp thân ....................................................................................... 37

2.4 Xây dựng lớp đỉnh ....................................................................................... 38

2.4.1 Lý lịch cọc ..................................................................................... 39

vii

2.4.2 Biểu đồ kiểm soát dâng bê tông...................................................... 39

2.4.3 Biểu đồ kiểm soát sự cố ................................................................. 40

2.4.4 Biểu đồ kiểm soát cường độ bê tông 28 ngày ................................. 41

2.4.5 Biểu đồ kiểm soát mức chênh lệch bê tông ..................................... 41

2.4.6 Biểu đồ kiểm soát thời gian đổ bê tông .......................................... 42

2.4.6 Biểu đồ kiểm soát thời gian đổ bê tông .......................................... 43

2.5 Kết luận chương 2 ....................................................................................... 43

CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG PHẦN MỀM ........................................................ 45

3.1 Các chức năng chính của phần mềm ............................................................ 45

3.2 Yêu cầu hệ thống ......................................................................................... 46

3.3 Cơ sở dữ liệu ............................................................................................... 46

3.4 Các giao diện ............................................................................................... 47

3.4.1 Menu chính .................................................................................... 47

3.4.2 Các giao diện nhập dữ liệu ............................................................. 48

3.5 Kết luận chương 3 ....................................................................................... 50

CHƯƠNG 4. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH ...................................................... 51

4.1 Giới thiệu công trình .................................................................................... 51

4.2 Kiểm chứng mô hình .................................................................................. 54

4.2.1 Dữ liệu thực tế thi công .................................................................. 54

4.2.2 Kết quả kiểm chứng ....................................................................... 60

4.3 Kết luận chương 4 ....................................................................................... 65

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 69

viii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BTCT Bê tông công thép

CNTT Công nghệ thông tin

ERP

Enterprise Resource Planning

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Mặt cắt cọc khoan nhồi ............................................................................ 4 Hình 1.2: Các dạng cọc khoan nhồi ......................................................................... 5

Hình 1.3: Lồng thép cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta) .................................. 6

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình thi công cọc khoan nhồi .................................................. 7

Hình 1.5: Hạ ống vách cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta) .............................. 8

Hình 1.6: Công tác khoan tạo lỗ (Nguồn: Công ty CP Đầu tư xây dựng Tuấn Lộc) . 9 Hình 1.7: Hạ lồng thép cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta) ............................ 10

Hình 1.8: Đổ bê tông cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta) ............................... 11

Hình 1.9: Hư hỏng bê tông thân cọc ([28]) ............................................................ 14

Hình 1.10: Lưu đồ xử lý công việc ........................................................................ 18

Hình 1.11: Phiếu kiểm tra lỗi đánh máy ([29]) ....................................................... 19

Hình 1.12: Biểu đồ theo dõi sản lượng sản xuất ..................................................... 19

Hình 1.13: Cấu trúc thường gặp của biểu đồ nhân quả ........................................... 20

Hình 1.14: Ví dụ về biểu đồ phân tán .................................................................... 21

Hình 1.15 Biểu đồ Pareto về tổn thất do khuyết tật của sản phẩm [30] ................... 22

Hình 1.16: Một dạng biểu đồ kiểm soát ................................................................. 23

Hình 1.17: Tỉ lệ người dân sử dụng internet tại Việt Nam [31] .............................. 24

Hình 1.18: Các ứng dụng CNTT trong xây dựng ................................................... 24

Hình 1.19: Các bên liên quan với ứng dụng của CNTT [19] .................................. 25

Hình 2.1: Mô hình kiểm soát chất lượng được đề xuất ........................................... 30

Hình 2.2: Lưu đồ quy trình kiểm soát chất lượng thi công cọc khoan nhồi ............. 31 Hình 2.3: Biểu đồ dâng bê tông ............................................................................. 40 Hình 2.4: Biểu đồ Pareto hiển thị tỉ lệ các sự cố trong thi công cọc khoan nhồi ..... 40 Hình 2.5: Biểu đồ hiển thị cường độ bê tông của các cọc đã được thi công ............ 41 Hình 2.7: Biểu đồ cột hiển thị mức chênh lệch khối lượng bê tông so với thiết kế . 42

Hình 2.8: Biểu đồ cột hiển thị thời gian đổ bê tông của từng cọc ........................... 43 Hình 3.1: Sơ đồ quan hệ giữa các bảng dữ liệu ...................................................... 46 Hình 3.2: Giao diện menu chính của phần mềm ..................................................... 46 Hình 3.3: Giao diện nhập dữ liệu theo hồ sơ thiết kế.............................................. 47 Hình 3.4: Giao diện nhập dữ liệu ống chống .......................................................... 48

Hình 3.5: Giao diện nhập dữ liệu hố khoan ............................................................ 48

Hình 3.6: Giao diện nhập dữ liệu đổ bê tông .......................................................... 48

Hình 3.7: Giao diện nhập dữ liệu lồng thép............................................................ 49 Hình 3.8: Giao diện nhập dữ liệu chi tiết bentonite ................................................ 49

Hình 3.9: Giao diện nhập kết quả thí nghiệm ......................................................... 49

Hình 3.10: Giao diện nhập chi tiết sự cố ................................................................ 49

Hình 4.1: Mặt bằng định vị cọc.............................................................................. 53 Hình 4.2: Kết quả xuất lý lịch cọc (phiếu kiểm tra tổng hợp) ................................. 61

Hình 4.3: Kết quả biểu đồ dâng bê tông ................................................................. 62

Hình 4.4: Biểu đồ Pareto thể hiện các sự cố ........................................................... 62

Hình 4.5: Kết quả tổng hợp sự cố .......................................................................... 63 Hình 4.6: Biểu đồ tổng hợp thời gian đổ bê tông................................................... 63

Hình 4.7: Biểu đồ tổng hợp độ chênh lệch khối lượng bê tông cọc ........................ 64

Hình 4.8: Biểu đồ kiểm soát cường độ bê tông ...................................................... 64

Hình 4.9: Biểu đồ kiểm soát trạng thái thi công ..................................................... 65

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Các phân đoạn cần kiểm soát trong quy trình thi công cọc khoan nhồi ... 32 Bảng 2.2 Chi tiết khung dữ liệu ............................................................................. 37

Bảng 4.1: Dữ liệu về định vị và kích thước cọc ..................................................... 54

Bảng 4.2: Dữ liệu về hố khoan và bê tông cọc ....................................................... 58

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Từ những năm đầu thế kỷ 21, ngành xây dựng dân dụng phát triển song hành

cùng với việc phát triển đô thị. Tại các thành phố lớn, nhà cao tầng là mô hình xây

dựng được lựa chọn để giải quyết nhu cầu sử dụng mặt bằng ngày càng tăng cho

văn phòng, trung tâm thương mại, chung cư,...

Để xây dựng nền móng cho nhà cao tầng, cọc khoan nhồi là kỹ thuật móng

cọc được áp dụng khá phổ biến hiện nay. Vì có sức chịu tải lớn và mang trên mình

giá trị xây dựng hàng hàng trăm đến hàng nghìn tỷ đồng, thêm vào đó là hàng trăm

đến hàng nghìn con người, nên chất lượng cọc khoan nhồi luôn được quan tâm hàng

đầu.

Bên cạnh những ưu điểm, việc cọc khoan nhồi cũng có những khuyết điểm

như: thường có sự cố xảy ra trong quá trình thi công; chất lượng bê tông cọc khó

kiểm soát do bê tông hình thành trong lòng đất; việc kiểm tra chất lượng cần đến

các kỹ thuật tân tiến và chi phí đôi khi rất lớn.

Qua tìm hiểu thực tế, hầu hết nhà thầu, tư vấn giám sát thi công nhà cao tầng

có sử dụng cọc khoan nhồi tại Việt Nam chỉ dừng ở mức ghi nhận kết quả thi công

mà chưa chú trọng đến kiểm soát chất lượng trong quá trình thi công cọc khoan

nhồi.

Để giảm thiểu những nguy cơ về chất lượng có thể xảy ra, cần có một hệ

thống hỗ trợ kiểm soát chất lượng, cảnh báo và hỗ trợ khắc phục sự cố trong suốt

quá trình thi công công trình nói chung và thi công cọc khoan nhồi nói riêng.

Tại các quốc gia phát triển, việc ứng dụng công cụ thống kê và công nghệ thông tin để kiểm soát chất lượng công trình đã được triển khai từ đầu thế kỷ 21. Điển hình là hệ thống phần mềm iEngDat (Hệ thống giám sát xây dựng [25]) do Công ty MagicSoft-Asia sản xuất. Hệ thống này có phần mềm quản lý cọc khoan nhồi, với chức năng ghi nhận số liệu bằng thiết bị di động và chuyển số liệu qua mạng internet về trung tâm để xử lý.

Tuy có nhiều tiện lợi và hiệu quả nhưng các hệ thống tương tự iEngDat có giá thành cao, không phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam. Trong khi đó, tại Việt Nam chưa có phần mềm dành riêng cho kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi. Hiện nay, công tác kiểm soát chất lượng tại Việt Nam chủ yếu được thực hiện thông qua ghi chép trên giấy hoặc sử dụng phần mềm Excel như công cụ ghi chép điện tử.

Trước tình hình trên, đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình kiểm soát chất

lượng cọc khoan nhồi” được lựa chọn nhằm tăng khả năng kiểm soát thời gian thực,

đồng thời tăng tính chuyên nghiệp trong công tác kiểm soát chất lượng cọc khoan

nhồi nói riêng và hướng đến chuyên nghiệp hóa công tác kiểm soát chất lượng công

trình xây dựng nói chung.

2. Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu này ứng dụng kỹ thuật thống kê và CNTT để xây dựng mô hình

kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi từ giai đoạn thi công đến khi có quả kiểm tra

cuối cùng (kiểm tra sức chịu tải).

3. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu tài liệu về thi công và kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi.

- Xây dựng mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi.

- Ứng dụng phần mềm MS Access để vi tính hóa mô hình.

- Kiểm chứng mô hình bằng cách chạy thử phần mềm với dữ liệu của một

công trình thực tế .

4. Phạm vi nghiên cứu

- Địa điểm nghiên cứu: Thành phố Hồ Chí Minh.

- Đối tượng nghiên cứu: Quy trình thi công cọc khoan nhồi.

- Giới hạn nghiên cứu:

 Tiêu chuẩn Việt Nam;

 Công trình xây dựng dân dụng.

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

* Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu này được xem như một minh họa cho việc ứng dụng thống kê và

CNTT vào công tác kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi nói riêng và kiểm soát

chất lượng công trình nói chung.

* Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu góp phần hỗ trợ cho công tác quản lý của các bên liên

quan (tư vấn thiết kế, chủ đầu tư, nhà thầu thi công, tư vấn giám sát) đối với dự án

cọc khoan nhồi nói riêng và dự ánh xây dựng công trình nói chung.

Vi tính hóa việc kiểm soát chất lượng mang lại những tiện lợi sau:

 Tìm kiếm thông tin nhanh chóng

 Nhận ra tức thời các bất thường

 Tăng khả năng tùy biến

 Tự động xử lý và xuất dữ liệu

 Đảm bảo tính toàn vẹn và tính hợp lý của dữ liệu

 Tăng khả năng chia sẻ thông tin cho các bên liên quan

1.CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1 Cọc khoan nhồi

1.1.1 Khái niệm cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi là cọc được thi công theo phương pháp khoan tạo lỗ trong

đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông [4].

Cấu tạo cọc khoan nhồi:

 Cốt thép: được đặt suốt chiều dài cọc. Cốt thép được tính toán từ nhu cầu

đặt thép cấu tạo cho cọc và mô hình chịu lực của cọc (cọc chịu nén dọc

trục, cọc chịu kéo, cọc chịu tải trọng ngang).

 Bê tông: được đổ lấp đầy suốt chiều dài cọc. Mác bê tông được tính toán

Hình 1.1: Mặt cắt cọc khoan nhồi

dựa trên mô hình chịu lực của cọc.

Cọc khoan nhồi có các ưu điểm sau [3]:

 Có thể được đặt xuyên qua các địa tầng phức tạp.

 Thi công không gây tiếng ồn, chấn động đến công trình chung quanh.

 Có sức chịu tải lớn.

 Số lượng cọc bố trí trong 1 đài ít.

 Không có mối nối trên suốt chiều dài cọc.

 Có thể đạt được độ sâu mà cọc đúc sẵn không đạt được.

Bên cạnh các ưu điểm, cọc khoan nhồi có những nhược điểm như:

 Ma sát hông không lớn bằng cọc đúc sẵn.

 Khó xác định các khuyết tật của cọc vì cọc hình thành trong lòng đất.

 Nhiều khả năng gặp sự cố khi thi công.

 Chi phí kiểm tra chất lượng tốn kém.

1.1.2 Các dạng cọc khoan nhồi

- Cọc nhồi đơn giản tiết diện hình trụ và không thay đổi trên suốt chiều sâu

của cọc.

- Cọc nhồi mở rộng đáy : Cọc có hình trụ khoan bình thường nhưng phần đáy

cọc được mở rộng. Cọc được mở rộng đáy và cọc đựợc mở rộng nhiều đợt ở thân

Hình 1.2: Các dạng cọc khoan nhồi (1): Cọc đơn giản; (2): Cọc mở rộng đáy; (3): Cọc mở rộng đáy và thân

cọc sẽ tăng sức chịu tải hơn nhiều so với cọc thông thường.

1.1.3 Phương pháp thi công cọc khoan nhồi

a. Phương pháp sử dụng ống vách

Phương pháp này thường được sử dụng khi thi công những cọc nằm kề sát

với công trình có sẵn hoặc do những điều kiện địa chất đặc biệt.

Phương pháp dùng ống vách thép rất thuận lợi cho thi công vì không phải lo

việc sập thành hố khoan, công trình ít bị bẩn vì không phải sử dụng dung dịch

bentonite, chất lượng cọc rất cao.

b. Cọc khoan nhồi không sử dụng ống vách

Ưu điểm của phương pháp này là thi công nhanh, ít ảnh hửởng đến các công

trình xung quanh. Phương pháp này thích hợp với loại đất sét mềm, nửa cứng nửa

mềm, đất cát mịn, cát thô hoặc có lẫn sỏi cỡ hạt từ 20-100mm. Phương pháp này

cần sử dụng dung dịch (bentonite) giữ thành hố khoan trong khi thi công.

1.1.4 Quy trình thi công cọc khoan nhồi

1.1.4.1 Công tác chuẩn bị

 Tập hợp các tài liệu kỹ thuật liên quan

 Chuẩn bị mặt bằng (san phẳng, kiểm tra sức chịu tải của nền đối với

máy thi công, đào đường rãnh thoát nước, …)

 Thi công các công trình phụ trợ

 Tập kết thiết bị, vật tư

Hình 1.3: Lồng thép cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta)

 Nghiệm thu mặt bằng theo yêu cầu thiết kế thi công

Hình 1.4: Sơ đồ quy trình thi công cọc khoan nhồi

1.1.4.2 Công tác định vị

 Vị trí tim cọc phải được xác định theo đúng hồ sơ thiết kế.

 Các sai số có thể xảy ra trong quá trình thi công nhưng phải nằm trong

ngưỡng do thiết kế đưa ra.

 Công tác xác định vị trí của cọc được thực hiện bằng máy kinh vĩ hoặc

hiện đại hơn thì dùng máy toàn đạc.

 Các mốc để xác định vị trí cọc cần được gửi vào các công trình lân cận

hoặc các vị trí có bảo vệ để tránh mất dấu.

1.1.4.3 Công tác hạ ống vách

 Công dụng của ống vách:

o Ổn định bề mặt hố khoan

o Bảo vệ phần trên hố khoan

o Ngăn đất đá rơi xuống hố khoan

o Hỗ trợ công tác lắp dựng lồng thép, lắp và tháo ống đổ bê tông

Hình 1.5: Hạ ống vách cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta)

 Ống vách được thu hồi sau khi đổ bê tông cọc xong.

1.1.4.4 Dung dịch khoan (bentonite)

 Dung dịch khoan được dùng để giữ thành hố đào, tránh sạt lở thành hố

đào.

 Dung dịch khoan hoạt động theo nguyên tắc cân bằng áp lực ngang giữa

cột dung dịch trong hố khoan và áp lực của đất nền (kể cả nước ngầm

nếu có) quanh vách hố khoan.

 Dung dịch khoan thường được pha chế từ hợp chất bentonite tạo thành

dạng lỏng.

 Dung dịch khoan được pha chế tùy theo điều kiện địa chất, thuỷ văn,

nước ngầm, thiết bị khoan.

 Dung dịch khoan cần được kiểm tra liên tục từ lúc khoan cho đến khi

kết thúc đổ bê tông.

 Dung dịch khoan đã dùng có thể được thu hồi và sử dụng lại sau khi

được xử lý lọc cát.

 Dung dịch khoan được quy định tại mục 6 của Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 9395:2012 [11].

Hình 1.6: Công tác khoan tạo lỗ (Nguồn: Công ty CP Đầu tư xây dựng Tuấn Lộc)

1.1.4.5 Khoan tạo lỗ

 Lỗ cọc được tạo bằng máy khoan chuyên dùng.

 Công tác khoan có thể dùng ống vách hay không tùy thuộc thiết kế.

 Công tác khoan được quy định tại mục 7 của Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 9395:2012 [11].

1.1.4.6 Làm sạch hố khoan, xử lý cặn lắng

 Làm sạch hố khoan được thực hiện trước khi hạ lồng thép và trước khi

đổ bê tông.

 Làm sạch hố khoan được thực hiện bằng các thiết bị chuyên dùng như

gàu vét, máy thổi khí.

 Làm sạch hố khoan được quy định tại mục 9 của Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 9395:2012 [11].

1.1.4.7 Gia công và hạ lồng thép

 Cốt thép dùng làm lồng thép cần được đảm bảo về cường độ, tiết diện

theo yêu cầu của thiết kế.

 Lồng thép nếu cần nối phải đảm bảo đúng tâm.

Hình 1.7: Hạ lồng thép cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta)

 Lồng thép phải được thả thẳng đứng, tránh va chạm vách hố khoan.

 Ống thăm dò (dùng để kiểm tra chất lượng cọc về sau) được ghép chung

với lồng thép.

 Công tác gia công và hạ lồng thép được quy định tại mục 8 của Tiêu

chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012 [11].

1.1.4.8 Đổ bê tông

 Bê tông trước khi đổ phải được kiểm tra theo tiêu chuẩn hiện hành và có

độ sụt theo yêu cầu của thiết kế.

 Độ sụt của bê tông thông thường là 18cm đến 20cm.

 Công tác đổ bê tông được quy định tại mục 10 của Tiêu chuẩn Việt Nam

Hình 1.8: Đổ bê tông cọc khoan nhồi (Nguồn: Công ty Delta)

TCVN 9395:2012 [11].

1.1.4.9 Rút ống chống và vệ sinh đầu cọc

 Sau khi kết thúc đổ bê tông cần tiến hành rút ống chống tạm (casing) và

vệ sinh đầu cọc.

 Công tác rút ống chống và vệ sinh đầu cọc được quy định tại mục 11

của Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012 [11].

1.1.5 Công tác kiểm tra và nghiệm thu

Kiểm tra và nghiệm thu công tác thi công cọc khoan nhồi bao gồm [11]:

 Kiểm tra dung dịch khoan

 Kiểm tra công tác khoan và hố khoan

 Kiểm tra cốt thép và công tác hạ lồng thép

 Kiểm tra bê tông trước và sau khi đổ

 Kiểm tra sức chịu tải của cọc

1.1.6 Các tiêu chuẩn Việt Nam liên quan đến cọc khoan nhồi

 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9393:2012, Cọc – Phương pháp thí nghiệm

hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.

 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012, Cọc khoan nhồi – Thi công và

nghiệm thu.

 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9396:2012, Cọc khoan nhồi – Xác định tính

đồng nhất của bê tông – Phương pháp xung siêu âm.

 Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9397:2012, Cọc - Thí nghiệm kiểm tra

khuyết tật bằng phương pháp động biến dạng nhỏ.

1.1.7 Kiểm tra chất lượng bê tông cọc

Các phương pháp thường được sử dụng:

 Siêu âm

 Phóng xạ Gamma

 Thử động biến dạng nhỏ (PIT)

 Thử động biến dạng lớn (PDA)

 Khoan lấy lõi

 Khoan kiểm tra tiếp xúc mũi cọc-đất

1.1.8 Kiểm tra sức chịu tải của cọc

Các phương pháp thường được sử dụng:

 Nén tĩnh

 Thử động biến dạng lớn (PDA)

 Thử tĩnh bằng hộp OSTERBERG

 Thử tĩnh động (STN)

1.1.9 Các sự cố trong khi thi công cọc khoan nhồi

Thông qua việc thu thập thông tin từ một số tài liệu đáng tin cậy ([7], [8]),

các sự cố cọc khoan nhồi có thể được liệt kê như sau:

a) Không rút được đầu khoan lên

b) Không rút được ống vách lên

c) Sập vách hố khoan

d) Gặp hang caster khi khoan

e) Không hạ được lồng thép

f) Trồi lồng thép khi đổ bê tông

g) Rơi lồng thép khi đổ bê tông

h) Tắc ống đổ bê tông

i) Hỏng ống siêu âm

1.1.10 Các khuyết tật của cọc khoan nhồi

Thông qua việc thu thập thông tin từ một số tài liệu đáng tin cậy ([7], [8],

[16]), các khuyết tật thường gặp của cọa khoan nhồi được liệt kê như sau:

a) Hư hỏng bê tông mũi cọc

b) Hư hỏng bê tông thân cọc

c) Hư hỏng bê tông đầu cọc

Hình 1.9: Hư hỏng bê tông thân cọc ([28])

1.1.11 Tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi

Sức chịu tải của cọc khoan nhồi là yếu tố quyết định về chất lượng sau cùng

của cọc.

Sức chịu tải theo thiết kế của cọc được lấy bằng giá trị nhỏ nhất của các giá

trị sức chịu tải được tính toán theo các phương pháp khác nhau [4]:

QaTK=min(Qai) (kN)

Trong đó:

+ QaTK là sức chịu tải thiết kế

+ Qai là sức chịu tải tính theo cách thứ i. Các giá trị Qai được tính khái

quát như sau :

* Sức chịu tải tính theo độ bền vật liệu:

Qa1 = Ru.Ab + Rsn.As (kN)

(Ru là cường độ tính toán của bê tông cọc nhồi ; Au là diện tích

bê tông cọc; Rsn là cường đọ tính toán của cốt thép dọc trục ; As là

diện diện tích cốt thép dọc trục)

* Sức chịu tải tính theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền

Qa2 = Qtc/ktc (kN)

(Qtc là sức chịu tải cho phép của cọc, được tính từ các chỉ tiêu

cơ lý của đất nền ; ktc là hệ số an toàn)

* Sức chịu tải tính theo chỉ tiêu cường độ của đất nền

Qa3 = Qs/FSs + Qp/FSp (kN)

(Qs là sức chịu tải cực hạn do ma sát, được tính từ lực ma sát

giữa thân cọc và các lớp đất mà cọc đi qua; Qp là sức chịu tải cực hạn

do mũi cọc, được tính từ cường độ đất nền ở mũi cọc ; FSs là hệ số an

toàn cho thành phần ma sát bên, thường lấy bằng 2 ; FSp là hệ số an

toàn cho sức chống dưới mũi cọc, thường lấy bằng 3)

* Qa4 là sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tĩnh, Qa5 là

sức chịu tải theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn. Việc tính toán

các giá trị này dựa vào thí nghiệm địa chất nơi sẽ đặt móng công trình.

* Qa6 là kết quả tính sức chịu tải trong vùng có động đất. Việc

tính toán giá trị cũng phụ thuộc vào lớp đất được lựa chọn đặt mũi cọc

và thông thường phải là lớp đất tốt có độ dày lớn hơn 4m.

Cách tính toán sức chịu tải của cọc khoan nhồi như trên cho thấy sức chịu tải

của cọc khoan nhồi phụ thuộc vào các yếu tố sau:

 Vật liệu cấu tạo của cọc (bê tông, cốt thép)

 Điều kiện địa chất

Nói cách khác, chất lượng cọc ảnh hưởng đến sức chịu tải của cọc nên cần

kiểm soát chất lượng cọc để đảm bảo mục tiêu chất lượng (sức chịu tải của cọc theo

thiết kế).

1.2 Chất lượng và kiểm soát chất lượng

1.2.1 Khái niệm về chất lượng

Chất lượng là một khái niệm quen thuộc với cuộc sống ngay từ thời cổ đại.

Tuy nhiên, chất lượng cũng là một khái niệm gây nhiều tranh cãi. Tùy theo đối

tượng sử dụng, "chất lượng" có ý nghĩa khác nhau nên cách hiểu về chất lượng cũng

đa dạng [1].

Theo Viện Tiêu chuẩn Anh (BSI) thì “Chất lượng của sản phẩm hoặc dịch vụ

là khả năng đáp ứng nhu cầu được tuyên bố dựa trên toàn bộ các tính năng và đặc

điểm của sản phẩm hoặc dịch vụ đó”.

Theo Giáo sư Juran (Hoa Kỳ) thì "Chất lượng là sự phù hợp với nhu cầu".

Theo Giáo sư Crosby (Hoa Kỳ) thì “Chất lượng là sự phù hợp với các yêu

cầu hay đặc tính nhất định".

Theo quan điểm của Kaoru Ishikawa (Nhật Bản) thì “Chất lượng là sự thỏa

mãn nhu cầu với chi phí thấp nhất”.

Theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN ISO 9001:2008 thì “Chất lượng là mức độ

của một tập hợp các đặc tính vốn có đáp ứng các yêu cầu”.

1.2.2 Khái niệm kiểm soát chất lượng

ISO 9000:2005 [27] xác định kiểm soát chất lượng như "Một phần của quản

lý chất lượng tập trung vào việc thực hiện các yêu cầu chất lượng".

Theo định nghĩa trên trang web techtarget.com [24]: Kiểm soát chất lượng

(Quality Control) là một thủ tục hoặc một tập hợp thủ tục được thiết lập nhằm đảm

bảo rằng sản phẩm hoặc dịch vụ được thực hiện tuân thủ bộ quy định các tiêu chuẩn

chất lượng hoặc đáp ứng theo yêu cầu của khách hàng.

Theo [5]: Kiểm soát là quá trình nhằm duy trì một chuẩn mực. Quá trình

kiểm soát là một quá trình phản hồi, theo dõi đối tượng đang được kiểm soát, so

sánh với các chuẩn mực và hiệu chỉnh khi có sai lệch với chuẩn mực.

Kiểm soát chất lượng bao gồm các bước [5]:

1- Xác định đại lượng kiểm soát: Là đặc tính của sản phẩm cần được kiểm

soát.

2- Thiết lập phép đo: Là việc xác định đơn vị đo lường và phương pháp đo

cho các đại lượng kiểm soát.

3- Thiết lập mục tiêu chất lượng: Là giá trị chuẩn mà các đại lượng kiểm soát

cần phải thỏa mãn.

4- Đo lường giá trị thực: Là đo lường giá trị của các đại lượng kiểm soát.

Việc đo lường không chỉ được thực hiện khi có sản phẩm mà còn được thực hiện

ngay trong quá trình sản xuất ra sản phẩm.

5- So sánh tìm sai lệch: Là việc so sánh giá trị đo thực tế của đại lượng kiểm

soát với giá trị chuẩn (mục tiêu chất lượng). Nếu sai lệch quá mức cho phép thì cần

thực hiện điều chỉnh.

6- Hiệu chỉnh theo sai lệch: Là việc loại bỏ các nguyên nhân gây ra sai lệch

hoặc điều chỉnh quy trình nhằm đảm bảo mục tiêu chất lượng đã đề ra. Trong

nghiên cứu này, một mô đun chuyên gia sẽ được xây dựng để khuyến cáo hiệu

chỉnh sai lệch.

1.2.3 Các công cụ trong kiểm soát chất lượng

1.2.3.1 Lưu đồ (flow chart)

Lưu đồ là hình thức trình bày bằng hình tượng các bước tiến hành trong một

quá trình. Lưu đồ dưới dạng sơ đồ hóa để mô tả một quá trình đang hiện hành

và/hoặc thiết kế quá trình mới.

Các đối tượng được sử dụng trong vẽ lưu đồ:

 Bắt đầu và kết thúc lưu đồ:

 Một công việc:

 Kiểm tra:

 Hướng đi của dòng công việc:

Công dụng của lưu đồ:

 Giúp các bên liên quan hiểu rõ quá trình.

 Giúp phân tích các mối quan hệ trong quá trình để tăng cường hợp tác.

Bắt đầu

Công việc

không đạt Khắc phục

Kiểm tra

đạt

Kết thúc

Hình 1.10: Lưu đồ xử lý công việc

 Hỗ trợ huấn luyện cho nhân viên mới.

1.2.3.2 Phiếu kiểm tra (check sheets)

Phiếu kiểm tra là hình thức thu thập dữ liệu thực tế để làm cơ sở cho kiểm

soát chất lượng. Có nhiều hình thức của phiếu kiểm tra tùy theo thực tế của sản

phẩm, dịch vụ mà thiết kế hình thức tương ứng.

Phiếu kiểm tra có các công dựng như: Thống kê các lý do sản phẩm bị trả lại;

Thống kê các sự cố, khuyết tật; Thống kê nguyên nhân gây ra sự cố; Kiểm tra thời

gian làm việc.

Từ những thống kê lỗi, khuyết tật hay sự cố, người quản lý có thể nhận ra

những vấn đề nổi cộm (có tần suất lớn) để có hướng khắc phục và phòng ngừa.

Hình 1.11: Phiếu kiểm tra lỗi đánh máy ([29])

Trong ví dụ trên (hình 1.10), phiếu kiểm tra thống kê số lỗi đánh máy của

người thư ký. Có tất cả 28 lỗi đã bị mắc phải, trong đó lỗi đánh sai ký tự có số lần

mắc phải lớn nhất. Nhìn vào phiếu kiểm tra này, người thư ký có thể tự khắc phục

những sai sót để giảm thiểu lỗi đánh máy trong tương lai.

1.2.3.3 Biểu đồ cột (bar chart)

Biểu đồ cột cung cấp cách nhìn tổng quan về kết quả sản xuất trong một thời

kỳ nhất định. Biểu đồ cột giúp nhà quản lý đánh giá, xác định những vấn đề đã xảy

Hình 1.12: Biểu đồ theo dõi sản lượng sản xuất

ra như phát hiện sai số về đo đạc, chênh lệch giữa lý thuyết và thực tế,...

Biểu đồ trong ví dụ trên (hình 1.11) cho thấy đang có sự chênh lệch giữa

thực tế và kế hoạch sản xuất. Từ đó nhà quản lý cần có giải pháp để cải thiện tiến độ

sản xuất.

1.2.3.4 Biểu đồ nhân quả (cause-effect diagram)

Biểu đồ nhân quả (còn được gọi là biểu đồ xương cá) được dùng để trình bày

những nguyên nhân của một vấn đề từ đó có phương hướng khắc phục và phòng

ngừa những sự cố trong quá trình sản xuất, các khuyết tật của sản phẩm.

Biểu đồ nhân quả do Giáo sư người Nhật Kaoru Ishikawa sáng tạo năm 1953

Hình 1.13: Cấu trúc thường gặp của biểu đồ nhân quả

và đã được vận dụng rất nhiều trong thực tế quản lý.

Kết quả của một công việc thường được hình thành từ các nhóm nguyên

nhân như: Đo lường; Con người; Thiết bị; Môi trường; Vật liệu; Phương pháp. Mỗi

nhóm nguyên nhân sẽ có những chi tiết được liệt kê và phân tích để từ đó xác định

đâu là nguyên nhân gây lỗi trong quá trình sản xuất.

Công dụng của biểu đồ nhân quả:

 Hỗ trợ nhận định vấn đề gây ra biến động chất lượng.

 Hỗ trợ nhà quản lý xử lý vấn đề từ nguyên nhân đến giải pháp.

 Tạo thói quen tìm hiểu nguyên nhân gây ra sự cố về chất lượng.

1.2.3.5 Biểu đồ phân tán (scatter chart)

Biểu đồ phân tán hay còn gọi là biểu đồ quan hệ là công cụ dùng để phân

tích và theo dõi mối quan hệ giữa các đặc tính (biến số) với nhau.

Mối quan hệ giữa các đặc tính nghĩa là sự thay đổi của một đặc tính có khả

năng làm thay đổi các đặc tính khác.

Từ biểu đồ phân tán, quan hệ giữa 2 biến có thể được nhận dạng là đồng biến

(tương quan thuận), nghịch biến (tương quan nghịch) hay không xác định (không có

mối tương quan).

Công dụng của biểu đồ phân tán:

 Hỗ trợ nhận định mối tương quan giữa các đại lượng cần đo lường.

Hình 1.14: Ví dụ về biểu đồ phân tán

 Hỗ trợ tiên đoán xu hướng chất lượng.

Biểu đồ trong ví dụ trên (hình 1.13) cho thấy giá trị Y có tương quan thuận

với giá trị X.

1.2.3.6 Biểu đồ Pareto

Biểu đồ Pareto được đặt tên của nhà kinh tế học Vilfredo Pareto (Ý).

Biểu đồ Pareto là một đồ thị hình cột thể hiện tần suất của các nguyên nhân

dẫn đến vấn đề nảy sinh trong thực tế. Các nguyên nhân sẽ được trình bày từ trái

sang phải với tần suất giảm dần.

Biểu đồ Pareto giúp nhìn ra các nguyên nhân cần được ưu tiên giải quyết, so

Hình 1.15 Biểu đồ Pareto về tổn thất do khuyết tật của sản phẩm [30]

sánh mức độ cải thiện các vấn đề nảy sinh.

Biểu đồ trong hình trên (hình 1.14) cho thấy nguyên nhân A chiếm tỉ lệ cao

nhất trong các nguyên nhân và cần được tập trung xem xét để khắc phục.

1.2.3.7 Biểu đồ kiểm soát (control chart)

Biểu đồ kiểm soát được xây dựng dựa trên cơ sở thu thập dữ liệu từ thực tế

để phản ánh về sự ổn định của quá trình.

Các số liệu có thể được thu thập bằng cách ghi chép bằng tay trên phiếu kiểm

tra hoặc lưu trữ tự động bằng công nghệ cảm biến gắn với máy vi tính.

Thông qua số liệu thể hiện trên biểu đồ kiểm soát, nhà quản lý sẽ so sánh giá

trị thực với các giới hạn đã được đặt ra, từ đó phát hiện trực quan những bất thường

xảy ra trong quá trình sản xuất.

Biểu đồ kiểm soát bao gồm đường giá trị thực, đường trung tâm (Center Line

– CL), đường giới hạn kiểm soát trên (Upper Control Limit - UCL), đường giới hạn

Số đo

UCL

LCL

Mẫu

Hình 1.16: Một dạng biểu đồ kiểm soát

kiểm soát dưới (Lower Control Limit - LCL).

Biểu đồ trong hình trên (hình 1.15) cho thấy có điểm nằm ngoài mức giới

hạn trên và nhà quản lý cần xem xét sản phẩm tại điểm này.

1.3 Ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong xây dựng

1.3.1 Khái quát về sự phát triển của CNTT

Từ những năm 70 của thế kỷ 20 đến nay, CNTT đã góp phần thúc đẩy phát

triển hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống và đã trở thành yếu tố cốt lõi trong tất cả

các ngành sản xuất.

Bước sang thế kỷ 21, internet (mạng thông tin toàn cầu) đã đưa CNTT đi sâu

vào từng ngóc ngách của xã hội. Mạng internet giúp việc trao đổi thông tin đạt tốc

độ thần kỳ và không có biên giới về địa lý. Vì vậy, ngành xây dựng cũng như các

ngành khác đã ứng dụng internet để tăng cường kiểm soát công việc dù là công việc

Hình 1.17: Tỉ lệ người dân sử dụng internet tại Việt Nam [31]

đó xảy ra ở bất kỳ nơi nào.

Hình 1.18: Các ứng dụng CNTT trong xây dựng

1.3.2 Ứng dụng CNTT trong lĩnh vực xây dựng

Cách đây hơn 25 năm, CNTT đã bắt đầu được ứng dụng trong ngành xây

dựng. Từ những ứng dụng tính dự toán, hỗ trợ vẽ thiết kế cho đến những ứng dụng

điều khiển thi công và kiểm tra chất lượng công trình, CNTT đã và đang cho thấy

sự cần thiết trong quá trình phát triển của ngành xây dựng. Cũng từ đó khái niệm

“công trường toàn cầu” không còn xa lạ, khi mà các công trình khắp nơi trên thế

giới được kiểm soát thông qua mạng internet.

Hình 1.19: Các bên liên quan với ứng dụng của CNTT [19]

* Lợi ích của CNTT trong xây dựng đã được nhìn nhận như sau:

 Tối ưu hóa chi phí

 Tối ưu hóa thời gian

 Tự động hóa công tác

 Tăng cường kết nối và hợp tác

 Tăng năng suất

 Tăng tính chính xác

 Ngăn ngừa tắc nghẽn công việc

 Tăng cường quản lý

 Giám sát tức thời

 Giảm thiểu rủi ro

1.3.3 Một số ứng dụng CNTT cụ thể trong lĩnh vực xây dựng

 Thiết kế, tính kết cấu:

Phần mềm Công dụng Hãng sản xuất

AUTOCAD, REVIT Vẽ thiết kế 2D, 3D AutoDesk

SKETCHUP Vẽ thiết kế 3D Google

SAP2000, ETABS Tính toán kết cấu công trình Computers and

Structures, Inc

TEKLA Tính toán kết cấu công trình Trimble Navigation

PLAXIS Mô phỏng kết cấu, móng PLAXIS

FB-PIER Tính toán móng cọc Bridge Software

Institute

 Quản lý, dự toán, tiến độ, chất lượng:

Phần mềm Công dụng Hãng sản xuất

MS PROJECT Quản lý dự án, tiến độ Microsoft

PRIMAVERA Quản lý dự án, tiến độ Oracle

MS EXCEL Tính dự toán Microsoft

BENTLEY BIM Mô hình thông tin xây dựng Bentley

SMARTBid Lập kế hoạch thi công HarmonySoft

eCMS Quản trị tổng thể xây dựng Computer Guidance

iEngDat Hệ thống giám sát xây dựng MagicAsia Soft

1.4 Các nghiên cứu trước đây

1.4.1 Nghiên cứu về kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi

 Nguyễn Văn Công, Nguyễn Huy Quang, Lê Ngọc Quang (2005, [2])

đã nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi, cọc barrette

vùng Hà Nội. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã đưa ra một số nguyên nhân ảnh

hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi như: thiếu sót trong khảo sát địa chất, thiếu

sót trong thiết kế, kiểm soát lỏng lẻo trong khi thi công, để xảy ra sự cố dẫn đến

giảm chất lượng cọc, … Các tác giả cũng đã có kết luận: “CÇn ph¶i t¨ng cêng c¸c

c«ng t¸c kiÓm tra chÊt lîng cäc khoan nhåi trong vµ sau khi thi c«ng xong."

 Phạm Quốc Thắng (2012, [6]) đã nghiên cứu đánh giá độ tin cậy của

việc xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo phương pháp Osterberg. Tác giả đã

so sánh phương pháp Osterberg với một số phương pháp xác định sức chịu tải khác

cũng như so sánh với phần mềm mô phỏng để đưa ra kết luận về độ tin cậy của

phương pháp Osterberg. Nghiên cứu này không đề cập đến kiểm soát chất lượng

cọc khoan nhồi trong quá trình thi công.

 Bạch Dương (2014,[16]) đã nghiên cứu thiết kế độ tin cậy trong kiểm

soát chất lượng cọc khoan nhồi. Tác giả đã so sánh các phương pháp kiểm tra chất

lượng cọc khoan nhồi sau khi thi công. Tác giả cũng đã đưa ra 2 mô hình, khuyết tật

địa kỹ thuật (Geotechnical Failure) và khuyết tật kết cấu (Structural Failure) để

đánh giá khuyết tật cọc chịu tải dọc trục. Nghiên cứu này không đề cập đến kiểm

soát chất lượng cọc khoan nhồi trong quá trình thi công.

Nhìn chung các nghiên cứu trước đây về chất lượng cọc khoan nhồi tập trung

vào kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi sau khi đã được thi công xong. Chưa có

nghiên cứu nào của Việt Nam đưa ra mô hình kiểm soát chất lượng trong quá trình

thi công cọc khoan nhồi.

1.4.2 Nghiên cứu ứng dụng thống kê trong lĩnh vực xây dựng

 Sohn, H., Czarnecki, J., và Farrar, C. (2000, [20]) đã nghiên cứu giám

sát tình trạng kết cấu bằng công cụ thống kê. Các tác giả đã ứng dụng công nghệ

cảm biến để đo chuyển vị của kết cấu và ứng dụng kỹ thuật thống kê để kiểm soát

giá trị vượt ngưỡng cho phép.

 Thowfeek, A., Dawood, N., và Marasini, R. (2007, [21]) đã nghiên

cứu ứng dựng kỹ thuật thống kê nhiều biến để giám sát và kiểm tra quá trình xây

dựng. Các tác giả đã xây dựng được mô hình đa biến thống kê để kiểm soát quá

trình xây dựng. Từ đó phát hiện những sai sót và những giá trị bất thường trong quá

trình xây dựng.

 Catbas, F., Gul, M., Gokce, H., Dumlupinar, T., và Zaurin, R. (2010,

[17]) đã nghiên cứu sử dụng phân tích thống kê, máy tính, lý thuyết về độ tin cậy để

giám sát tình trạng kết cấu. Nghiên cứu này cũng tương tự nghiên cứu của các tác

giả Sohn, H., Czarnecki, J., và Farrar, C. (2000, [20]).

Các nghiên cứu trên cho thấy vai trò của kỹ thuật thống kê trong kiểm soát

quá trình. Tuy nhiên, các nghiên cứu này chưa được thực hiện tại Việt Nam, đặc

biệt là chưa có nghiên cứu nào ứng dụng kỹ thuật thống kê để kiểm soát chất lượng

công trình xây dựng.

1.4.3 Nghiên cứu ứng dụng CNTT trong lĩnh vực xây dựng

 David Manase, David Heesom, David Oloke, David Proverbs,

Christopher Young, David Luckhurst (2011, [15]) đã nghiên cứu sử dụng GIS (hệ

thống thông tin địa lý) để theo dõi tình trạng công trình. Các tác giả đã ứng dụng

GIS để thu thập và xử lý thông tin từ công trường nhằm phòng tránh tai nạn và đảm

bảo sức khỏe cho công nhân.

 Arslan M, Riaz Z, Kiani AK, Azhar S (2014, [14]) đã nghiên cứu hệ

thống cảnh báo và giám sát môi trường cho vấn đề sức khỏe và an toàn trong xây

dựng. Các tác giả đã ứng dụng công nghệ cảm biến và công nghệ truyền thông

không dây để thu thập dữ liệu về môi trường và các nguy cơ cháy nổ trong công

trường để từ đó có những cảnh báo sớm nhằm hạn chế các nguy cơ về an toàn trong

công trường xây dựng.

 Garcia Garcia JC, Arditi D, Le KT (2014, [18]) đã nghiên cứu sử

dụng điện thoại thông minh để kiểm soát quá trình xây dựng. Điện thoại thông

minh vừa có chức năng truyền thông, vừa có chức năng tính toán như máy vi tính.

Vì vậy, các tác giả đã xây dựng mô hình kiểm soát quá trình thi công xây dựng,

trong đó tận dựng sức mạnh của điện thoại thông minh để giám sát thời gian thực

mọi hoạt động trên công trường xây dựng, giám sát tiến độ và tăng cường trao đổi

thông tin giữa công trường và văn phòng điều hành.

Các nghiên cứu trên cho thấy vai trò của CNTT trong kiểm soát quá trình thi

công xây dựng. Một lần nữa thực tế tại Việt Nam cho thấy chưa có nghiên cứu nào

ứng dụng CNTT để kiểm soát quá trình thi công xây dựng.

1.5 Nhận xét

Nội dung của chương này đã trình bày tổng quan về quy trình thi công cọc

khoan nhồi và cho thấy chất lượng cọc khoan nhồi phụ thuộc vào các yếu tố như:

Vật liệu, môi trường đất, máy thi công, nhân công.

Chương này cũng đã cho thấy vai trò của kỹ thuật thống kê trong kiểm soát

chất lượng và ứng dụng của CNTT trong lĩnh vực xây dựng. Thực tế cho thấy tại

Việt Nam đang có khoảng trống trong nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thống kê và

CNTT cho việc kiểm soát chất lượng công trình nói chung và kiểm soát chất lượng

cọc khoan nhồi nói riêng.

2.CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH

2.1 Mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi

Mô hình kiểm soát chất lượng của bất kỳ quy trình sản xuất nào cũng phải

dựa trên quy trình sản xuất. Các dữ liệu phát sinh từ quy trình sản xuất sẽ được

được so sánh với mục tiêu chất lượng ban đầu nhằm đảm bảo kết quả sản xuất nằm

trong phạm vi kiểm soát.

Kiểm soát

(Lớp đỉnh)

Dữ liệu (Lớp thân)

Quy trình (Lớp nền)

Hình 2.1: Mô hình kiểm soát chất lượng được đề xuất

Từ lý luận trên, mô hình được đề xuất gồm 3 lớp:

Lớp nền (1): Bao gồm quy trình thi công và các chi tiết cần kiểm tra 

trong quá trình thi công cọc khoan nhồi.

Lớp thân (2): Bao gồm dữ liệu được thu thập từ thực tế thi công cọc 

khoan nhồi.

 Lớp đỉnh (3): Bao gồm các biểu đồ kiểm soát. Các biểu đồ kiểm soát

của lớp đỉnh sẽ cho thấy tình trạng chất lượng cọc cũng như cảnh báo những

điểm bất thường trong quá trình thi công cọc.

2.2 Xây dựng lớp nền

2.2.1 Lưu đồ quy trình

Cơ sở xây dựng: Lý thuyết thi công cọc khoan nhồi; Thực tế thi công cọc

Hình 2.2: Lưu đồ quy trình kiểm soát chất lượng thi công cọc khoan nhồi

khoan nhồi; Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012 về thi công cọc khoan nhồi.

2.2.2 Danh mục công tác cần kiểm tra

Cơ sở xây dựng: Lưu đồ quy trình kiểm soát chất lượng (mục 2.2.1); Thực tế

thi công cọc khoan nhồi; Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012 về thi công cọc

Bảng 2.1 Các phân đoạn cần kiểm soát trong quy trình thi công cọc khoan nhồi

khoan nhồi.

Phân đoạn Mục tiêu Chi tiết

kiểm soát

Công tác định vị tim hố Tọa độ tim hố khoan 1

khoan (X,Y)

Cao độ mặt đất tự nhiên

Công tác hạ ống chống Cao độ đỉnh ống chống 2

Đường kính ống chống

Chiều dài ống chống

Công tác pha chế Khối lượng riêng 3

bentonite Độ nhớt

Hàm lượng cát

Công tác khoan tạo lỗ Phương pháp khoan 4

Đường kính hố khoan

Độ sâu hố khoan

Độ thẳng đứng

Chiều dày cặn lắng

Mô tả địa chất

Công tác làm sạch hố Độ sâu hố khoan 5

khoan lần 1 Bentonite trước khi hạ

lồng thép

Công tác gia công lồng Vật liệu thép 6

thép Đường kính lồng thép

Chiều dài lồng thép

Cao độ đỉnh lồng thép

Con kê

Ống siêu âm

Công tác hạ lồng thép Độ đúng tâm của các 7

đoạn lồng

Khoảng cách chân lồng

đến đáy cọc

Công tác làm sạch hố Độ sâu hố khoan 8

khoan lần 2 Bentonite trước khi đổ

bê tông

Công tác sản xuất bê Vật liệu làm bê tông 9

tông Độ sụt

Công tác đổ bê tông Thời gian đổ bê tông 10

Khối lượng bê tông thực

tế

Cao độ đỉnh bê tông

Đầu cọc

-Chất lượng bê tông cọc -Các thí nghiệm 11

-Sức chịu tải của cọc -Các thí nghiệm

2.2.3 Phân tích các yếu tố cần kiểm soát

2.2.3.1 Tọa độ tim hố khoan (X,Y): Là tim cọc theo thiết kế. Tọa độ (X,Y)

lệch quá mức cho phép sẽ ảnh hưởng đến tính toán làm việc của cọc và ảnh hưởng

đến cọc bên cạnh. Sai số vị trí hố khoan được quy định trong Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 9395:2012.

2.2.3.2 Cao độ mặt đất tự nhiên: Được xác định để làm căn cứ kiểm tra độ

sâu hố khoan.

2.2.3.3 Cao độ đỉnh ống chống: Được xác định để làm căn cứ tham chiếu

cho đỉnh lồng thép, đỉnh bê tông.

2.2.3.4 Đường kính ống chống: Được xác định tương đương với đường kính

cọc theo thiết kế.

2.2.3.5 Các chỉ số của bentonite (tỷ trọng, độ nhớt, độ pH, hàm lượng cát,

cao độ cột bentonite trong hố khoan): Được xác định trong khi khoan, trước khi hạ

lồng thép và trước khi đổ bê tông. Các chỉ số này cần trong giới hạn cho phép để

đảm bảo giữ được thành hố khoan và đảm bảo chất lượng bê tông. Cao độ dung

dịch khoan trong lỗ phải luôn giữ sao cho áp lực của dung dịch khoan luôn lớn hơn

áp lực của đất và nước ngầm phía ngoài lỗ khoan để tránh hiện tượng sập thành

trước khi đổ bê tông. Các phạm vi cho phép của các chỉ số bentonite được quy định

trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012.

2.2.3.6 Phương pháp khoan: Cần được xác định để đề ra các biện pháp

phòng ngừa sự cố. Trong thực tế có nhiều sự cố trong khi khoan mà lý do đến từ

phương pháp khoan.

2.2.3.7 Đường kính hố khoan: Chính là đường kính cọc theo thiết kế. Sai số

đường kính hố khoan không được vượt quá giới hạn cho phép để đảm bảo chất

lượng cọc. Sai số đường kính hố khoan được quy định trong Tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 9395:2012.

2.2.3.8 Độ sâu hố khoan: Được xác định từ mặt đất tự nhiên đến cao độ đáy

hố khoan. Độ sâu hố khoan thường được kiểm tra sau khi làm sạch lần 1 (trước khi

hạ lồng thép) và sau khi làm sạch lần 2 (trước khi đổ bê tông). Sự thay đổi độ sâu

hố khoan có thể liên quan đến sự cố và ảnh hưởng đến chất lượng cọc sau này.

2.2.3.9 Độ thẳng đứng: Được xác định với sai số không quá 1/100 để tránh

sự cố và để đảm bảo cọc làm việc theo đúng tính toán ban đầu của thiết kế.

2.2.3.10 Chiều dày cặn lắng: Không quá 5mm đối với cọc chống, không quá

10mm đối với cọc chống + ma sát. Chiều dày cặn lắng quá lớn sẽ ảnh hưởng đến

chất lượng bê tông mũi cọc và giảm khả năng chịu tải của cọc theo tính toán ban

đầu của thiết kế.

2.2.3.11 Mô tả địa chất: Được thực hiện trong suốt quá trình khoan để làm

căn cứ cho việc xử lý sự cố sau này. Thông thường sự cố sập thành hố khoan có liên

quan đến đặc tính địa chất nơi có hố khoan xuyên qua.

2.2.3.12 Vật liệu gia công lồng thép: Cần xác định cường độ chịu kéo, chịu

nén và đường kính các loại thép theo yêu cầu của thiết kế để cọc làm việc theo đúng

tính toán ban đầu.

2.2.3.13 Chiều dài lồng thép: Được xác định theo thiết kế và làm căn cứ

phân chia lồng thép thành nhiều đoạn.

2.2.3.14 Kiểm tra đúng tâm của các đoạn lồng: Nếu các đoạn lồng được nối

không đúng tâm sẽ gây vặn lồng thép, từ đó có thể dẫn đến sự cố lồng thép cạ vào

thành hố khoan gây sạt thành hố khoan.

2.2.3.15 Khoảng các từ chân lồng thép đến đáy hố khoan: Khoảng cách này

cần được thực hiện đúng theo thiết kế, tránh hiện tượng thép thò ra khỏi mũi cọc sẽ

ảnh hưởng đến chất lượng cọc về sau.

2.2.3.16 Con kê: Số lượng và kích thước con kê cần được tuân thủ để đảm

bảo lồng thép có khoảng cách tối thiểu so với thành hố khoan và đảm bảo tính đúng

tâm của lồng thép.

2.2.3.17 Ống siêu âm: Số lượng và đường kính ống siêu âm cần được tuân

thủ để phục vụ công tác siêu âm cọc về sau.

2.2.3.18 Vật liệu làm bê tông: Được xác định theo thiết kế và cần tuân thủ

tiêu chuẩn về sản xuất bê tông.

2.2.3.19 Độ sụt: Độ sụt cần được duy trì thông thường trong khoảng

18±2cm để đảm bảo không tắc ống đổ bê tông, đồng thời để bê tông đạt được độ

đồng nhất cao.

2.2.3.20 Thời gian đổ bê tông: Cần được kiểm soát để tránh tình trạng bê

tông quá thời gian cho phép đưa vào thi công (bê tông chuyển qua giai đoạn ninh

kết) hoặc quá thời gian mà bentonite có thể đảm bảo chức năng giữ thành hố khoan.

2.2.3.21 Khối lượng bê tông thực tế: Cần được kiểm soát để so sánh với khối

lượng bê tông theo thiết kế. Sự thay đổi (tăng hoặc giảm) đột biến của khối lượng

bê tông thực tế cần được xem xét vì thông thường là do sự cố dẫn đến ảnh hưởng

chất lượng cọc sau này.

2.2.3.22 Cao độ đỉnh bê tông: Được xác định để cắt cọc và loại bỏ phần đầu

cọc xấu.

2.2.3.23 Cường độ bê tông 28 ngày: Được xác định như là chỉ tiêu chất

lượng cơ bản của bê tông cọc. Cường độ bê tông 28 ngày được xác định từ 3 tổ mẫu

(mỗi tổ 3 mẫu) lấy từ nguồn bê tông cấp cho mũi, thân và đầu cọc.

2.2.3.24 Siêu âm cọc: Được thực hiện thông thường bằng 25% số lượng cọc

hoặc nhiều hơn theo yêu cầu của các bên liên quan. Kết quả siêu âm cọc là một

trong những kết quả chẩn đoán bằng hình ảnh thông dụng hiện nay để phát hiện ra

khuyết tật của cọc.

2.2.3.25 Các thí nghiệm khác đánh giá chất lượng cọc (tán xạ gamma, thử

biến dạng nhỏ, khoan lấy mẫu): Thông thường sẽ được chỉ định tùy thuộc độ rủi ro

của dự án cọc khoan nhồi và các biểu hiện bất thường trong quá trình thi công cọc.

2.2.3.26 Thí nghiệm nén tĩnh: Được thực hiện theo chỉ định của thiết kế. Kết

quả thí nghiệm nén tĩnh là một trong những yếu tố cơ bản để nghiệm thu cọc.

2.2.3.27 Các thí nghiệm khác để sức chịu tải của cọc (OSTERBERG, PDA,

STN): Thông thường sẽ được chỉ định tùy thuộc độ rủi ro của dự án cọc khoan nhồi

và các biểu hiện bất thường trong quá trình thi công cọc.

2.2.3.28 Các sự cố (mục 1.1.9): Trong quá trình thi công cọc khoan nhồi

không thể tránh khỏi các sự cố. Thông tin về các sự cố xảy ra cần được ghi nhận

làm căn cứ để xử lý cũng như đánh giá tổng hợp chất lượng cọc về sau.

2.3 Xây dựng lớp thân

Trên cơ sở mục 2.2.2 và 2.2.3, Bảng 2.2 trình bày khung dữ liệu của lớp

thân. Khung dữ liệu được xây dựng để lưu trữ và phản ánh đầy đủ các chi tiết liên

quan đến quá trình thi công cọc khoan nhồi.

Bảng 2.2 Chi tiết khung dữ liệu Nhóm Chi tiết dữ liệu

Công tác định vị hố khoan (Tọa độ X, Tọa độ Y, Cao độ mặt đất tự 1

nhiên)

Công tác hạ ống chống (Cao độ đỉnh ống chống, Đường kính ống 2

chống, Chiều dài ống chống)

Bentonite (Khối lượng riêng, Độ nhớt, pH, Hàm lượng cát) 3

Công tác khoan tạo lỗ (Phương pháp khoan, Đường kính hố khoan, 4

Độ sâu hố khoan, Độ thẳng đứng, Chiều dày cặn lắng, Mô tả địa

chất (lớp 1, lớp 2, …, lớp n))

Công tác làm sạch hố khoan (Độ sâu hố khoan, Phương pháp làm 5

sạch)

Công tác gia công lồng thép (Thép chủ (cường độ, đường kính), 6

Thép đai (cường độ, đường kính), Thép neo (cường độ, đường

kính), Thép gia cường (cường độ, đường kính), Đường kính lồng

thép, Chiều dài lồng thép, Cao độ đỉnh lồng thép, Bước con kê, Số

ống siêu âm, Chiều dài ống siêu âm

Công tác sản xuất bê tông (Vật liệu làm bê tông (Xi măng, Cát, Đá)) 7

Công tác đổ bê tông (Khối lượng bê tông thực tế, Cao độ đỉnh bê 8

tông, Chi tiết đổ bê tông (Xe 1 (khối lượng, độ sụt, thời gian đổ, độ

dâng bê tông), Xe 2 (khối lượng, độ sụt, thời gian đổ, độ dâng bê

tông) …, Xe n (khối lượng, độ sụt, thời gian đổ, độ dâng bê tông))

Công tác kiểm tra chất lượng bê tông (Cường độ bê tông 28 ngày 9

(mũi cọc, thân cọc, đầu cọc), Kết quả siêu âm, Kết quả PIT, Kết quả

PDA, Kết quả STN, Kết quả khoan lấy mẫu)

Công tác kiểm tra sức chịu tải của cọc (Kết quả thí nghiệm nén tĩnh, 10

Kết quả PDA, Kết quả OSTERBERG, Kết quả STN)

Các sự cố (Loại sự cố, Thời gian xảy ra sự cố, Mô tả thực tế sự cố, 11

Biện pháp xử lý)

Các khuyết tật (Loại khuyết tật, Mô tả thực tế, Biện pháp xử lý) 12

2.4 Xây dựng lớp đỉnh

Với mỗi cọc khoan nhồi, mục tiêu chất lượng cần kiểm soát bao gồm:

 Định vị đúng (tọa độ, cao độ)

 Kích thước đúng (đường kính, chiều dài)

 Chất lượng cốt thép đạt yêu cầu (đường kính lồng thép, cường độ cốt

thép)

 Chất lượng bê tông đạt yêu cầu (cường độ, độ đồng nhất)

 Sức chịu tải đạt yêu cầu

Lớp đỉnh bao gồm lý lịch cọc và các biểu đồ kiểm soát được tạo từ nguồn dữ

liệu được cung cấp bởi lớp thân.

2.4.1 Lý lịch cọc

* Loại công cụ thống kê: Phiếu kiểm tra.

* Nguồn dữ liệu: Chi tiết của 1 cọc (tham khảo mục 2.3)

* Ý nghĩa: Lý lịch cọc là một bảng tổng hợp thông tin của 1 cọc, trong đó có

3 cột:

 Thiết kế: Chứa các giá trị ngưỡng theo thiết kế. Các giá tri này chính là

mục tiêu chất lượng của cọc.

 Thực tế: Chứa các giá trị thu thập được từ thực tế.

 Đánh giá: Đưa ra các nhận định bằng cách so sánh giữa cột “Thực tế” và

cột “Thiết kế”.

2.4.2 Biểu đồ kiểm soát dâng bê tông

* Loại công cụ thống kê: Biểu đồ phân tán.

* Nguồn dữ liệu: Chi tiết đổ bê tông của 1 cọc (tham khảo mục 2.3).

* Ý nghĩa của biểu đồ: Trục đứng biểu diễn độ dâng của bê tông theo thiết kế

và theo thực tế. Trục ngang biểu diễn khối lượng bê tông theo thiết kế và

theo thực tế. Đường dâng bê tông thực tế càng sát đường dâng bê tông lý

thuyết thì chứng tỏ hố khoan không có sự cố. Nếu đường dâng bê tông thực

tế có điểm xa đường thiết kế thì điểm đó cần được xem xét đến khả năng có

sự cố trong hố khoan (hoặc có hang, hoặc bị sạt thành hố khoan).

Hình 2.3: Biểu đồ dâng bê tông

2.4.3 Biểu đồ kiểm soát sự cố

* Loại công cụ thống kê: Biểu đồ Pareto.

* Nguồn dữ liệu: Chi tiết sự cố (tham khảo mục 2.3).

* Ý nghĩa của biểu đồ: Trục đứng mang giá trị tỉ lệ xảy ra sự cố; Sự cố nào

có giá trị tỉ lệ càng lớn thì được xếp càng gần trục đứng. Trục ngang mang tên các

sự cố đã xảy ra. Sự cố nào sát nhất với trục đứng cần được quan tâm phòng ngừa và

Hình 2.4: Biểu đồ Pareto hiển thị tỉ lệ các sự cố trong thi công cọc khoan nhồi

khắc phục.

2.4.4 Biểu đồ kiểm soát cường độ bê tông 28 ngày

* Loại công cụ thống kê: Biểu đồ kiểm soát.

* Nguồn dữ liệu: Cường độ bê tông 28 ngày của các cọc (tham khảo mục

2.3).

* Ý nghĩa của biểu đồ: Trục đứng thể hiện cường độ bê tông. Trên biểu đồ có

3 đường biểu diễn: Đường giới hạn trên (UCL) mang giá trị 150% cường độ theo

thiết kế; Đường giới hạn dưới (LCL) mang giá trị cường độ theo thiết kế; Đường

nối điểm là đường cường độ 28 ngày của bê tông tất cả các cọc đã thi công. Điểm

nào vượt ngưỡng dưới sẽ phải tiến hành kiểm tra đánh giá thêm. Nếu tất cả các

điểm nằm trong giới hạn của ULC-LCL thì cường độ bê tông được đánh giá là ổn

Hình 2.5: Biểu đồ hiển thị cường độ bê tông của các cọc đã được thi công

định trong quá trình thi công toàn bộ cọc.

2.4.5 Biểu đồ kiểm soát mức chênh lệch khối lượng bê tông

* Loại công cụ thống kê: Biểu đồ cột.

* Nguồn dữ liệu: Mức chênh lệch bê tông của các cọc (tham khảo mục 2.3).

* Ý nghĩa của biểu đồ: Trục ngang mang số hiệu cọc; Trục đứng mang khối

lượng bê tông chênh lệch (khối lượng bê tông theo thực tế trừ đi khối lượng bê tông

theo thiết kế); Cọc có thứ tự thi công trước được thể hiện trước. Cọc nào có mức

Hình 2.6: Biểu đồ cột hiển thị mức chênh lệch khối lượng bê tông so với thiết kế

chênh lệch bê tông bất thường sẽ được tập trung xem xét.

2.4.6 Thời gian đổ bê tông

* Loại biểu đồ: Cột.

* Nguồn dữ liệu: Thời gian đổ bê tông của các cọc (mục 2.3).

* Ý nghĩa của biểu đồ: Trục ngang mang số hiệu cọc; Trục đứng mang thời

đổ bê tông cọc; Đường nằm ngang phía trên mang giá trị ngưỡng thời gian

cho phép đổ bê tông 1 cọc (thông thường là 4 giờ). Cọc nào có đỉnh thời gian

vượt khỏi đường ngưỡng cần được xem xét kỹ hơn để tránh bỏ sót các yếu tố

dẫn đến chất lượng kém.

Hình 2.7: Biểu đồ cột hiển thị thời gian đổ bê tông của từng cọc

2.4.7 Trạng thái thi công

* Loại biểu đồ: Cột (nén).

* Nguồn dữ liệu: Thời gian đổ bê tông của các cọc (mục 2.3).

* Ý nghĩa của biểu đồ: Trục ngang mang số hiệu cọc; Mỗi cọc có 4 trạng

thái: Đã hạ ống chống (màu xanh ), đã khoan xong (màu đỏ ), đã hạ lồng thép

(màu hồng ), đã đổ bê tông (màu xám ). Các bên liên quan có thể nhận ra các

cọc chưa hoàn thành ở mức độ nào để kịp thời xử lý.

2.5 Kết luận chương 2

Chương này đã xây dựng được mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi

với 3 lớp:

+ Lớp nền bao gồm lưu đồ quy trình thi công cọc khoan nhồi.

+ Lớp thân bao gồm khung dữ liệu để thu thập dữ liệu từ thực tế thi công.

+ Lớp đỉnh bao gồm các biểu đồ kiểm soát.

Mô hình đã bao quát được toàn bộ quy trình thi công cọc khoan nhồi và các

công đoạn cũng như các yếu tố cần kiểm soát. Mô hình là cơ sở để xây dựng phần

mềm kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi ở chương tiếp theo.

3.CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG PHẦN MỀM

3.1 Các chức năng chính của phần mềm

3.1.1 Nhập dữ liệu

 Tất cả dữ liệu của quá trình thi công cọc sẽ được thu thập thông qua chức

năng nhập dữ liệu.

 Phần mềm hỗ trợ nhập dữ liệu theo 2 dạng:

o Dạng danh sách: Chỉ nhập các thông tin ban đầu của cọc (số hiệu, tọa

độ, đường kính, chiều dài).

o Dạng đơn: Cho phép nhập đầy đủ thông tin của cọc.

3.1.2 Xuất kết quả

 Lý lịch cọc được xuất theo mô hình đã được trình bày tại mục 2.4.1.

 Các biểu đồ kiểm soát được xuất theo mô hình đã được trình bày tại các

mục từ 2.4.2 đến 2.4.7.

3.2 Yêu cầu kỹ thuật khi sử dụng phần mềm

a) Phần cứng: CPU: Intel Pentium 4; Bộ nhớ trong (RAM): 1GB; Dung

lượng lưu trữ (HDD): Tối thiểu 1GB.

b) Phần mềm: Microsoft Access (phiên bản 2007 trở lên).

3.3 Cơ sở dữ liệu

Cơ sở dữ liệu của phần mềm được thiết kế dựa trên các phân tích của

Chương 2. Cơ sở dữ liệu bao gồm:

 Bảng chi tiết cọc (Table: Coc).

 Bảng chi tiết lồng thép (Table: Chi_tiet_long_thep).

 Bảng mô tả địa chất (Table: Mo_ta_dia_chat).

 Bảng chi tiết kiểm tra bentonite (Table: Kiem_tra_bentonite).

 Bảng chi tiết đổ bê tông (Table: Chi_tiet_do_betong).

 Bảng chi tiết các thí nghiệm kiểm tra (bao gồm cả thí nghiệm đánh giá

chất lượng cọc và đánh giá sức chịu tải của cọc) (Table:

Chi_tiet_thi_nghiem).

 Bảng danh mục các thí nghiệm (Table: Danh_muc_thi_nghiem).

 Bảng chi tiết sự cố (Table: Su_co).

Hình 3.1: Sơ đồ quan hệ giữa các bảng dữ liệu

 Bảng danh mục sự cố (Table: Danh_muc_su_co).

3.4 Các giao diện

Hình 3.2: Giao diện menu chính của phần mềm

3.4.1 Menu chính

Diễn giải menu chính:

+ Nút [Nhập theo danh sách]: Mở biểu mẫu nhập dữ liệu rút gọn (số hiệu,

đường kính, tọa độ, chiều dài) theo dạng danh sách.

+ Nút [Nhập 1 cọc mới]: Mở biểu mẫu nhập dữ liệu đầy đủ cho 1 cọc mới.

+ Nút [Chỉnh sửa]: Mở biểu mẫu hiệu chỉnh thông tin của cọc.

+ Nút [Lý lịch cọc]: Xuất lý lịch cọc.

+ Nút [Biểu đồ dâng bê tông]: Xuất biểu đồ dâng bê tông.

+ Nút [Trạng thái thi công]: Mở biểu đồ trạng thái thi công

+ Nút [Tổng hợp sự cố]: Mở biểu đồ tổng hợp sự cố.

+ Nút [Thời gian đổ bê tông]: Mở biểu đồ tổng hợp thời gian đổ bê tông của

các cọc.

+ Nút [Chênh lệch bê tông]: Mở biểu đồ tổng hợp chênh lệch khối lượng bê

tông.

+ Nút [Cường độ bê tông 28 ngày]: Mở biểu đồ tổng hợp cường độ bê tông

28 ngày của các cọc.

Hình 3.3: Giao diện nhập dữ liệu theo hồ sơ thiết kế

3.4.2 Các giao diện nhập dữ liệu

Hình 3.4: Giao diện nhập dữ liệu ống chống

Hình 3.5: Giao diện nhập dữ liệu hố khoan

Hình 3.6: Giao diện nhập dữ liệu đổ bê tông

Hình 3.7: Giao diện nhập dữ liệu lồng thép

Hình 3.8: Giao diện nhập dữ liệu chi tiết bentonite

Hình 3.9: Giao diện nhập kết quả thí nghiệm

Hình 3.10: Giao diện nhập chi tiết sự cố

3.5 Kết luận chương 3

Chương này đã trình bày việc xây dựng phần mềm với đầy đủ cơ sở dữ liệu

và giao diện để thu thập dữ liệu từ thực tế thi công. Phần mềm cũng có chức năng

xuất các kết quả kiểm soát như: Lý lịch cọc, biểu đồ kiểm soát cường độ bê tông,

biểu đồ kiểm soát thời gian đổ bê tông, biểu đồ kiểm soát độ chênh bê tông, …

4.CHƯƠNG 4. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH

4.1 Giới thiệu công trình

+ Tên công trình: Nhà khách Thành ủy Thành phố Hồ Chí Minh

+ Địa điểm: 39-39A Nguyễn Trung Trực, phường Bến Thành Q1, Tp. HCM.

* Hiện trạng vị trí khu đất: Khu đất Nhà Khách Thành Ủy Tp. HCM nằm tại

vị trí 39-39A Nguyễn Trung Trực, phường Bến Thành Q1, Tp. HCM có quy

mô 1042,4 m² nằm trong khu vực thuộc tờ bản đồ thứ 8 - Phường Bến

Thành, Quận 1, nhằm trọn thửa số 1, 2 (theo Bản đồ Hiện trạng Vị trí ngày

15/07/2008 do TTĐĐ bản đồ - Sở Tài Nguyên và Môi Trường thực hiện). Có

các mặt tiếp giáp như sau:

– Phía Đông Bắc: giáp đường Nguyễn Trung Trực

– Phía Tây Bắc : giáp đường Nguyễn Du

– Phía Đông Nam: giáp nhà dân

– Phía Tây Nam: giáp hẻm 97 Nguyễn Du và nhà dân.

* Hiện trạng địa điểm: Khu đất 39-39A Nguyễn Trung Trực, Quận 1 cách

sân bay Tân Sơn Nhất 20 phút xe máy và cách trung tâm hành chính thành

phố 05 phút xe máy nên rất thuận tiện với đối tượng khách của Văn phòng

thành ủy. Khu đất nằm ở vị trí thuận lợi, gần các khu hành chính chính trị, du

lịch, mua sắm: Dinh Độc Lập, Tòa án nhân dân thành phố, chợ Bến Thành,

Thư viện tổng hợp, Viện bảo tàng cách mạng, Diamond Plaza ... nên tập

trung nhiều khách sạn nơi đây.

* Hiện trạng địa chất:

– Lớp đất đắp - lớp 1 (thành phần là hỗn hợp xà bần, sét, cát, gạch vụn,

đá dăm và lớp bê tông dày 0,1 mét ở độ sâu khoảng 0,5 mét).

– Lớp sét dẻo thấp - lớp 2 (nằm dưới lớp đất đắp thành phần là sét dẻo

thấp lẫn cát, bụi, màu xám tranh, xám tro, trạng thái dẻo chảy).

– Lớp sét lẫn sạn, lẫn cát - lớp 3 (nằm dưới lớp sét dẻo thấp, thành phần

là sét lẫn sạn laterit, lẫn cát, màu nâu đỏ, nâu vàng loang lỗ xám xanh, trạng

thái dẻo đến cứng. Tùy theo hàm lượng sạn laterit mà đất là sét lẫn sạn, sạn

lẫn sét hoặc cát lẫn sét, lẫn sạn).

– Lớp cát lẫn sét, lẫn sỏi - lớp 4 (nằm dưới lớp sét lẫn sạn, lẫn cát; thành

phần là cát lẫn sét, lẫn sỏi thạch anh, màu xám xanh, xám trắng loang lỗ đỏ

vàng, trạng thái dẻo).

– Lớp cát lẫn sét, bụi - lớp 5 (nằm dưới lớp cát lẫn sét, lẫn sỏi; thành

phần là cát lẫn sét, bụi, đôi chỗ lẫn nhiều sỏi Thạch anh, màu chủ yếu là nâu

đỏ và nâu vàng, ngoài ra trong lớp còn có các màu xám trắng, xám xanh,

vàng nhạt, hồng, trạng thái chặt vừa, đôi chỗ trạng thái xốp).

– Lớp kẹp sét dẻo thấp - lớp 6 (nằm xem kẹp trong lớp cát lẫn sét, bụi;

thành phần là sét dẻo thấp lẫn bụi, màu vàng, nâu đỏ).

– Lớp sét dẻo thấp - lớp 7 nằm dưới lớp cát lẫn sét, bụi, thành phần

được chia thành 02 phụ lớp như sau:

(cid:0) Phụ lớp 1 sét dẻo thấp thành phần là sét dẻo thấp, đôi chỗ lẫn ít

sạn sỏi, màu nâu đỏ, nâu vàng, trạng thái rắn.

(cid:0) Phụ lớp 2 nằm dưới lớp phụ 1, thành phần là sét lẫn cát, đôi

chỗ lẫn ít sạn sỏi, màu nâu vàng, loang lỗ đỏ hồng, xám trắng, trạng

thái rắn.

– Lớp cát lẫn sét, bụi - lớp 8 (nằm dưới lớp sét dẻo thấp; thành phần là

cát lẫn sét, bụi, đôi chỗ lẫn sỏi nhỏ, màu nâu vàng, xám trắng, xám xanh,

trạng thái chặt).

– Trong các lớp đất trên thì các lớp đất 1, 2 có sức chịu tải yếu, lớp đất

3, 4 và lớp kẹp có sửa chịu tải trung bình, các lớp còn lại có khả năng chịu tải

khá tốt và lớp đất có khả năng chịu tải cao nhất là lớp sét dẻo thấp (lớp 7).

* Phương án kiến trúc:

o Tổng diện tích khu đất: 1040,2 m²

o Diện tích khu đất (trừ vạt góc, lộ giới): 1027,7 m²

o Diện tích đất xây dựng: 640 m²

o Mật độ xây dựng: 65,5 %

o Tổng diện tích sàn xây dựng: 10.740 m²

o Tầng cao công trình: 12 tầng

Hình 4.1: Mặt bằng định vị cọc

o Chiều cao công trình (cốt  0.0 đến đỉnh) : 53,5 m

* Phương án móng: Móng cọc khoan nhồi.

+ Cấu tạo cọc: Đường kính 1000mm, chiều dài cọc 42.200mm.

+ Số lượng cọc khoan nhồi đại trà: 48 cọc.

+ Tính toán sức chịu tải của cọc: Phụ lục 1.

4.2 Kiểm chứng mô hình

4.2.1 Dữ liệu thực tế thi công

Dữ liệu thực tế được ghi chép tại công trườn với 4 mẫu (Phụ lục 2):

 Mẫu “Theo dõi quá trình”

 Mẫu “Biểu đồ theo dõi đọ dâng bê tông cọc”

 Mẫu “Biểu đồ theo dõi thời gian khoan và đổ bê tông”

 Mẫu “Báo cáo tổng hợp thi công cọc nhồi”

Dữ liệu thực tế thi công của 48 cọc đại trà (Phụ lục 2) đã được nhập đầy đủ

Bảng 4.1: Dữ liệu về định vị và kích thước cọc

vào phần mềm.

Vị trí theo thiết kế Vị trí theo thực tế

Số hiệu cọc

Thứ tự thi công

X (mm)

Y (mm)

X (mm)

Y (mm)

Đường kính cọc theo thiết kế (mm)

Đường kính cọc thực tế (mm)

P01

2740

4790

2728

4872

1000

990

P21

2740

17100

2758

17096

1000

P06

22040

3975

22038

3978

1000

P08

2740

7900

2753

7926

1000

P29

2740

20100

2765

20101

1000

P02

6400

5440

6380

5437

1000

P28

5440

18600

5415

18592

1000

P05

14540

5000

14534

5015

1000

P40

3240

26440

3241

26439

1000

P03

8540

5000

8518

4985

1000

P41

6240

26440

6241

26456

1000

P11

23640

6500

23645

6522

1000

P09

8540

8000

8530

8014

1000

P12

22040

9025

22019

9021

1000

P42

9240

26440

9224

26439

1000

P04

11540

5000

11529

5016

1000

P43

12240

26440

12238

26450

1000

P10

14540

8000

14536

7978

1000

P17

10440

14150

10425

14160

1000

P30

10440

20150

10446

20166

1000

P44

15240

26440

15259

26441

1000

P22

10440

17150

10443

17178

1000

P35

10440

23150

10437

23132

1000

P23

13440

17150

13425

17122

1000

P45

18240

26440

18221

26418

1000

P18

13440

14150

13453

14162

1000

P31

13440

20150

13422

20172

1000

P46

21240

26440

21251

26456

1000

P19

16440

14150

16446

14157

1000

P36

13440

23150

13450

23145

1000

P24

16440

17150

16420

17136

1000

P37

16440

23150

16412

23160

1000

P32

16440

20150

16448

20147

1000

P20

19440

14150

19461

14132

1000

P38

19440

23150

19420

23172

1000

P25

19440

17150

19438

17175

1000

P33

19440

20150

19435

20181

1000

P26

26840

17100

26821

17107

1000

P47

26940

27240

26956

27222

1000

P48

29940

27240

29961

27256

1000

P39

28440

24540

28460

24558

1000

P16

29940

11900

29931

11920

1000

P07

25240

3975

25262

3957

1000

P14

28440

9200

28461

9219

1000

P13

25240

9025

25217

9041

1000

P15

26940

11900

26957

11924

1000

P27

29840

17100

29859

17125

1000

P34

29840

20100

29824

20118

1000

P01

42,3

42,4

-53,8

-53,9

-11,5

-1,25

P21

42,3

42,37

-53,8

-53,87

-11,5

-1,25

P06

42,3

42,59

-53,8

-54,09

-11,5

-1,25

P08

42,3

42,42

-53,8

-53,92

-11,5

-1,25

P29

42,3

42,5

-53,8

-54

-11,5

-1,25

P02

42,3

42,47

-53,8

-53,97

-11,5

-1,25

P28

42,3

42,55

-53,8

-54,05

-11,5

-1,25

P05

42,3

42,39

-53,8

-53,89

-11,5

-1,25

P40

42,3

42,39

-53,8

-53,89

-11,5

-1,25

P03

42,3

42,34

-53,8

-53,84

-11,5

-1,25

P41

42,3

42,35

-53,8

-53,85

-11,5

-1,25

P11

42,3

42,42

-53,8

-53,92

-11,5

-1,25

P09

42,3

42,5

-53,8

-54

-11,5

-1,25

P12

42,3

42,49

-53,8

-53,99

-11,5

-1,25

P42

42,3

42,33

-53,8

-53,83

-11,5

-1,25

P04

42,3

42,56

-53,8

-54,06

-11,5

-1,25

P43

42,3

42,56

-53,8

-54,06

-11,5

-1,25

P10

42,3

42,4

-53,8

-53,9

-11,5

-1,25

P17

42,3

42,66

-53,8

-54,16

-11,5

-1,25

P30

42,3

42,47

-53,8

-53,97

-11,5

-1,25

P44

42,3

42,39

-53,8

-53,89

-11,5

-1,25

P22

42,3

42,45

-53,8

-53,95

-11,5

-1,25

P35

42,3

42,7

-53,8

-54,2

-11,5

-1,25

P23

42,3

42,5

-53,8

-54

-11,5

-1,25

P45

42,3

42,34

-53,8

-53,84

-11,5

-1,25

P18

42,3

42,34

-53,8

-53,84

-11,5

-1,25

P31

42,3

42,45

-53,8

-53,95

-11,5

-1,25

P46

42,3

42,65

-53,8

-54,15

-11,5

-1,25

P19

42,3

42,32

-53,8

-53,82

-11,5

-1,25

P36

42,3

42,78

-53,8

-54,28

-11,5

-1,25

P24

42,3

42,35

-53,8

-53,85

-11,5

-1,25

P37

42,3

42,65

-53,8

-54,15

-11,5

-1,25

P32

42,3

42,88

-53,8

-54,38

-11,5

-1,25

P20

42,3

42,72

-53,8

-54,22

-11,5

-1,25

P38

42,3

42,7

-53,8

-54,2

-11,5

-1,25

P25

42,3

42,65

-53,8

-54,15

-11,5

-1,25

P33

42,3

42,85

-53,8

-54,35

-11,5

-1,25

P26

42,3

42,6

-53,8

-54,1

-11,5

-1,25

P47

42,3

42,78

-53,8

-54,28

-11,5

-1,25

P48

42,3

42,66

-53,8

-54,16

-11,5

-1,25

P39

42,3

42,75

-53,8

-54,25

-11,5

-1,25

P16

42,3

42,4

-53,8

-53,9

-11,5

-1,25

P07

42,3

42,45

-53,8

-53,95

-11,5

-1,25

P14

42,3

42,45

-53,8

-53,95

-11,5

-1,25

P13

42,3

42,45

-53,8

-53,95

-11,5

-1,25

P15

42,3

42,6

-53,8

-54,1

-11,5

-1,25

P27

42,3

42,7

-53,8

-54,2

-11,5

-1,25

P34

42,3

42,58

-55,8

-54,08

-11,5

-1,25

Bảng 4.2: Dữ liệu về hố khoan và bê tông cọc

Số hiệu cọc

Thứ tự thi công

Chiều sâu hố khoan (m)

Khối lượng bê tông thiết kế (m3)

Khối lượng bê tông thực tế (m3)

Cao độ đỉnh bê tông thiết kế (m)

Cao độ đỉnh bê tông thực tế (m)

P01

52,65

33,99

-10,5

-10,4

P21

52,62

33,99

-10,5

-10,4

P06

52,84

33,99

-10,5

-8,79

P08

52,67

33,99

-10,5

-9,9

P29

52,75

33,99

-10,5

-9,748

P02

52,72

33,99

-10,5

-9,16

P28

52,8

33,99

-10,5

-8,902

P05

52,64

33,99

-10,5

-9,591

P40

52,64

33,99

-10,5

-8,938

P03

52,59

33,99

-10,5

-9,838

P41

52,6

33,99

-10,5

-7,946

P11

52,67

33,99

-10,5

-7,774

P09

52,75

33,99

-10,5

-9,8

P12

52,74

33,99

-10,5

-8,74

P42

52,58

33,99

-10,5

-9,328

P04

52,81

33,99

-10,5

-7,858

P43

52,81

33,99

-10,5

-7,858

P10

52,65

33,99

-10,5

-9,204

P17

52,91

33,99

-10,5

-8,905

P30

52,72

33,99

-10,5

-9,416

P44

52,64

33,99

-10,5

-9,34

P22

52,7

33,99

-10,5

-8,85

P35

52,95

33,99

-10,5

-7,9

P23

52,75

33,99

-10,5

-7,8

P45

52,59

33,99

-10,5

-7,84

P18

52,59

33,99

-10,5

-9,24

P31

52,7

33,99

-10,5

-8,85

P46

52,9

33,99

-10,5

-9,05

P19

52,57

33,99

-10,5

-9,367

P36

53,03

33,99

-10,5

-8,3

P24

52,6

33,99

-10,5

-8,3

P37

52,9

33,99

-10,5

-7,85

P32

53,13

33,99

-10,5

-8,98

P20

52,97

33,99

-10,5

-8,92

P38

52,95

33,99

-10,5

-8,9

P25

52,9

33,99

-10,5

-8,85

P33

53,1

33,99

-10,5

-9,06

P26

52,85

33,99

-10,5

-8,95

P47

53,03

33,99

-10,5

-8,684

P48

52,91

33,99

-10,5

-8,91

P39

33,99

-10,5

-9,4

P16

52,65

33,99

-10,5

-8,6

P07

52,7

33,99

-10,5

-8,3

P14

52,7

33,99

-10,5

-8,85

P13

52,7

33,99

-10,5

-8,85

P15

52,85

33,99

-10,5

-9,35

P27

52,95

33,99

-10,5

-8,4

P34

52,83

33,99

-10,5

-8,78

4.2.2 Kết quả kiểm chứng

4.2.2.1 Kết quả xuất lý lịch cọc kiêm phiếu kiểm tra tổng hợp

Diễn giải kết quả xuất lý lịch cọc (hình 4.2):

 Cột “Thiết kế” là giá trị được chỉ định bởi thiết kế.

 Cột “Thực tế” là giá trị đo được theo thực tế thi công.

 Cột “Đánh giá” cho kết quả so sánh với thiết kế và tiêu chuẩn thi công

cọc khoan nhồi được quy định tại Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN

9395:2012.

Các giá trị đánh giá có màu đỏ để thu hút sự quan tâm của người dùng.

Hình 4.2: Kết quả xuất lý lịch cọc (phiếu kiểm tra tổng hợp)

4.2.2.2 Kết quả biểu đồ dâng bê tông

Biểu đồ trong hình 4.3 cho thấy đường dâng bê tông thực tế bám khá sát

đường dâng bê tông theo thiết kế. Đây là biểu hiện của hố khoan ổn định và được

thực hiện theo đúng thiết kế.

Hình 4.3: Kết quả biểu đồ dâng bê tông

4.2.2.3 Kết quả tổng hợp sự cố

Hình 4.4: Biểu đồ Pareto thể hiện các sự cố

Biểu đồ trong hình 4.4 cho thấy sự cố xảy ra nhiều nhất trong dự án thi công

cọc khoan nhồi này là “rơi gàu khoan”. Các bên liên quan cần quan tâm khắc phục

nguyên nhân dẫn đến sự cố này.

* Nút [Xem chi tiết] mở bảng tổng hợp sự cố (hình 4.5). Các sự cố sẽ được

nhận dạng liên quan đến cọc nào.

Hình 4.5: Kết quả tổng hợp sự cố

Bảng tổng hợp sự cố (hình 4.5) cho thấy các cọc có liên quan đến sự cố trong

quá trình thi công. Số lượng sự cố được ghi nhận cho từng cọc.

Trong quá trình thi công thực tế, nếu có bảng tổng hợp sự cố và biểu đồ tổng

hợp sự cố thì các bên liên quan dễ nhận ra các sự cố thường gặp, từ đó thực hiên

khắc phục sự cố và cải tiến công tác thi công cho các công trình sau.

4.2.2.4 Kết quả tổng hợp thời gian đổ bê tông

Hình 4.6: Biểu đồ tổng hợp thời gian đổ bê tông

Biểu đồ trong hình 4.6 cho thấy thời gian đổ bê tông của cọc P01, P38, P14

có thời gian thi công dài bất thường. Điều này cho thấy có thể tiềm ẩn nguy cơ về

chất lượng. Các bên liên quan cần quan tâm đến nguyên nhân kéo dài thừi gian đổ

bê tông của các cọc này

4.2.2.5 Kết quả tổng hợp chênh lệch khối lượng bê tông

Hình 4.7: Biểu đồ tổng hợp độ chênh lệch khối lượng bê tông cọc

Biểu đồ trong hình 4.7 cho thấy tổng các cọc thi công lúc đầu độ chênh bê

tông so với thiết kế khá lớn so với các cọc thi công lúc sau. Hiện tượng này có thể

tiềm ẩn sự cố sạt thành hố khoan.

4.2.2.6 Kết quả kiểm soát cường độ bê tông

Hình 4.8: Biểu đồ kiểm soát cường độ bê tông

Biểu đồ trong hình 4.8 cho thấy cường độ bê tông 28 ngày của toàn bộ cọc

đạt yêu cầu trên mức thiết kế. Tuy nhiên biểu đồ cũng cho thấy cường độ bê tông

không ổn định, phần nào chỉ ra vấn đề tay nghề thi công bê tông hoặc chất lượng bê

tông từ nơi sản xuất không ổn định.

4.2.2.7 Kết quả kiểm soát trạng thái thi công

Hình 4.9: Biểu đồ kiểm soát trạng thái thi công

Theo hình 4.9, cọc P48 có trạng thái chưa dược thi công xong phần bê tông.

Các cọc còn lại đã được hoàn thành các bước thi công.

4.2.3 Các nhận xét khác đối với dự án

 Căn cứ phân tích tổng thể ở Chương 3, hồ sơ thi công cọc khoan nhồi của

công trình còn thiếu một số thông tin như: chiều dày cặn lắng; mô tả địa chất.

 Trên thực tế, hồ sơ mỗi cọc có 4 trang (Phụ lục 2), trong đó có các thông

tin trùng nhau (được ghi lại nhiều lần). Điều này có thể dẫn đến sai thông tin dù đó

là xuất phát từ 1 nguồn. Nếu áp dụng phần mềm, thông tin chỉ cần được nhập 1 lần,

sau đó báo cáo theo các kiểu khác nhau có thể được xuất ra mà không có hiện tượng

sai lệch thông tin.

 Do không có đối chiếu tức thời nên khó nhận ra các đặc điểm cọc vượt

ngưỡng cho phép. Sau khi kiểm chứng bằng việc đưa dữ liệu vào phần mềm, các

đặc điểm cọc vượt ngưỡng đã được phát hiện ngay khi xuất kết quả lý lịch cọc.

 Biểu đồ tổng hợp chênh lệch khối lượng bê tông cho thấy số liệu của các

cọc về sau bằng phẳng nên cần xem xét tính thực tế (có thực hay không).

4.3 Kết luận chương 4

Chương này đã thực hiện kiểm chứng việc ứng dụng phần mềm kiểm soát

cọc khoan nhồi với 1 dự án cụ thể. Từ việc ứng dụng này đã cho thấy các tiện ích về

việc kiểm soát chất lượng thi công cọc bằng các biểu đồ. Qua thực tế cũng cho thấy

phần mềm sẽ hỗ trợ các bên liên quan không bỏ sót thông tin trong quá trình thi

công cọc khoan nhồi.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. Kết luận

1. Nghiên cứu đã trình bày tổng quan về quy trình thi công cọc khoan nhồi và cho

thấy chất lượng cọc khoan nhồi phụ thuộc vào các yếu tố như: Vật liệu, môi

trường đất, máy thi công, nhân công. Nghiên cứu cũng đã chỉ rõ vai trò của kỹ

thuật thống kê trong kiểm soát chất lượng và ứng dụng của CNTT trong lĩnh vực

xây dựng. Thực tế cho thấy tại Việt Nam nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thống kê

và CNTT trong kiểm soát chất lượng công trình nói chung và kiểm soát chất

lượng cọc khoan nhồi nói riêng chưa được quan tâm nhiều.

2. Nghiên cứu đã xây dựng được mô hình bao quát toàn bộ quy trình thi công cọc

khoan nhồi và các công đoạn cũng như các yếu tố cần kiểm soát. Mô hình kiểm

soát chất lượng cọc khoan nhồi gồm 3 lớp: Lớp nền bao gồm lưu đồ quy trình thi

công cọc khoan nhồi; Lớp thân bao gồm khung dữ liệu để thu thập dữ liệu từ

thực tế thi công; Lớp đỉnh bao gồm các biểu đồ kiểm soát.

3. Nghiên cứu đã xây dựng được phần mềm có đầy đủ cơ sở dữ liệu và giao diện để

thu thập dữ liệu từ thực tế thi công. Phần mềm cũng đã có chức năng xuất các

kết quả kiểm soát như: Lý lịch cọc; Các biểu đồ kiểm soát chất lượng bê tông,

chất lượng thép, sức chịu tải,...

4. Nghiên cứu đã thực hiện kiểm chứng việc ứng dụng phần mềm kiểm soát cọc

khoan nhồi cho dự án Nhà khách Thành ủy TP. Hồ Chí Minh. Từ việc ứng dụng

này đã cho thấy các tiện ích về việc kiểm soát chất lượng thi công cọc bằng các

biểu đồ. Qua thực tế cũng cho thấy phần mềm sẽ hỗ trợ các bên liên quan không

bỏ sót thông tin trong quá trình thi công cọc khoan nhồi.

II. Kiến nghị

1. Phần mềm cần có các chức năng nhập thông tin tự động từ bản vẽ thiết kế cọc

(do các phần mềm vẽ thiết kế phát sinh).

2. Để hoàn chỉnh hơn, phần mềm cần quản lý thêm yếu tố con người, là một trong

những yếu tố ảnh hưởng đến trách nhiệm trong quản lý chất lượng.

3. Nghiên cứu dừng lại ở việc phân tích quy trình thi công cọc khoan nhồi cho công

trình dân dụng. Nếu có điều kiện, việc mở rộng phạm vi nghiên cứu đối với các

loại công trình khác nhau có sử dụng cọc khoan nhồi sẽ mở rộng được phạm vi

ứng dụng của nghiên cứu.

4. Phần mềm cần được phát triển chức năng theo dõi nhiều dự án cùng lúc để lấy số

liệu tổng hợp cho các nghiên cứu khác.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1]. Hoàng Mạnh Dũng (2012), Quản trị chất lượng, Tài liệu nội bộ - Đại học

Mở TP. Hồ Chí Minh

[2]. Nguyễn Văn Công, Nguyễn Huy Quang, Lê Ngọc Quang (2005), “Một số

yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi, cọc barrette vùng Hà Nội”,

Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ ba về Sự cố và hư hỏng công trình xây

dựng (2005).

[3]. Võ Phán (2010), Kỹ thuật nền móng, Tài liệu tham khảo của Khoa Kỹ thuật

Xây dựng – Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP.HCM.

[4]. Võ Phán, Hoàng Thế Thao (2013), Phân tích và tính toán móng cọc, NXB

Đại học Quốc gia TP.HCM.

[5]. Nguyễn Như Phong (2008), Kiểm soát chất lượng bằng phương pháp thống

kê, NXB Đại học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh.

[6]. Phạm Quốc Thắng (2007), Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy của việc xác định

sức chịu tải cọc khoan nhồi theo phương pháp Osterberg, Luận văn thạc sĩ,

Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM.

[7]. Nguyễn Viết Trung (2004), Sự cố điển hình thi công móng cọc khoan nhồi,

Tài liệu nội bộ - Đại học Giao thông Vận tải.

[8]. Bùi Anh Tuyến (2013), Các sự cố thường gặp trong thi công khoan

nhồi,tường vây, cọc barret, Tài liệu nội bộ - Công ty Cổ phần Hạ tầng Thiên

Ân.

[9]. Hồ sơ công trình Nhà khách Thành ủy Thành phố Hồ Chí Minh.

Các tiêu chuẩn

[10]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9393:2012, Cọc – Phương pháp thí nghiệm

hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.

[11]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9395:2012, Cọc khoan nhồi – Thi công và

nghiệm thu.

[12]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9396:2012, Cọc khoan nhồi – Xác định tính

đồng nhất của bê tông – Phương pháp xung siêu âm.

[13]. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9397:2012, Cọc - Thí nghiệm kiểm tra khuyết

tật bằng phương pháp động biến dạng nhỏ.

Tiếng Anh

[14]. Arslan M, Riaz Z, Kiani AK, Azhar S (2014), “Real-time environmental

monitoring, visualization and notification system for construction H&S

management”, ITcon Vol. 19, pg. 72-91, http://www.itcon.org/2014/4.

[15]. David Manase , David Heesom, David Oloke, David Proverbs, Christopher

Young, David Luckhurst (2011), “A GIS analytical approach for exploring

http://www.itcon.org/2011/2.

construction health and safety information”, ITcon Vol. 16, pg. 335-356,

[16]. Bach Duong (2014), Reliability-based design and quality control of bored

pile foundations, Doctor Thesis - Delft University of Technology –

Netherlands.

[17]. Catbas, F., Gul, M., Gokce, H., Dumlupinar, T., and Zaurin, R. (2010) “Use

of Statistical Analysis, Computer Vision, and Reliability for Structural

Health Monitoring”, Structures Congress 2010: pp. 395-402.

[18]. Garcia Garcia JC, Arditi D, Le KT (2014), “Construction progress control

(CPC) application for smartphone”, ITcon Vol. 19, pg. 92-103,

http://www.itcon.org/2014/5.

[19]. Ikonen J, Knutas A, Hämäläinen H, Ihonen M, Porras J, Kallonen T

(2013), “Use of embedded RFID tags in concrete element supply chains”,

ITcon Vol. 18, pg. 119-147, http://www.itcon.org/2013/7.

[20]. Sohn, H., Czarnecki, J., and Farrar, C. (2000), “Structural Health Monitoring

Using Statistical Process Control”, J. Struct. Eng.,126(11), 1356–1363.

[21]. Thowfeek, A., Dawood, N., and Marasini, R. (2007), “Application of

Multivariate Statistical Process Control Technique to Monitor and Control

Construction Processes”, Computing in Civil Engineering (2007): pp. 511-

518.

Trang web

[22]. MSDN. http://msdn.microsoft.com

[23]. http://www.magicsoft-asia.com

[24]. http://whatis.techtarget.com/definition/quality-control-QC

[26]. http://xaydungtuanloc.com/tinh-hinh-hoat-dong/thi-cong-coc-khoan-nhoi-67.html

[27]. http://www.iso.org/iso/iso_9000

[28]. http://www.piletest.com/Show.asp?page=Engineer

[29]. http://syque.com/improvement/Defective%20Item%20Check%20Sheet.htm

[30]. http://anhkiet1189.blogspot.com/2013/08/bieu-o-pareto-pareto-charts.html

[31]. http://mic.gov.vn/solieubaocao/solieuthongke/vienthong/Trang/Bi%E1%BB%83

u%C4%91%E1%BB%93ph%C3%A1ttri%E1%BB%83nthu%C3%AAbaoInternet.as

[32]. http://gigasoft.com

[25]. http://www.iengdat.com/index.html

PHỤ LỤC 1

TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

CÔNG TRÌNH

NHÀ KHÁCH THÀNH ỦY THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

















 



 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi cho công trình dân dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ---------------

NGUYỄN MINH HÙNG

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã ngành: 60580208

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 04 năm 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ---------------

NGUYỄN MINH HÙNG

NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp Mã ngành: 60580208

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. VÕ PHÁN

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Minh Hùng

Phái: Nam

Ngày sinh: 03-01-1973

Nơi sinh: Sài Gòn

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Mã số học viên: 1241870012

I. Tên đề tài: NGHIÊN CỨU MÔ HÌNH KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG

II. Nhiệm vụ luận văn:

- Nghiên cứu tổng quan.

- Xây dựng mô hình kiểm soát chất lượng cọc khoan nhồi.

- Vi tính hóa mô hình.

- Kiểm chứng mô hình.

III. Ngày giao nhiệm vụ: 25-06-2014

IV. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 16-03-2015

V. Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS. Võ Phán

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.

LỜI CẢM ƠN

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ các Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Phòng Sau đại học, Ban Giám Hiệu của Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh.

Trong thời gian qua, sự quan tâm và hỗ trợ của gia đình, bạn bè,

đồng nghiệp đã giúp tôi có động lực mạnh mẽ để hoàn thành luận văn này.

Tôi hy vọng nghiên cứu của tôi sẽ là một trong những đóng góp có ích

cho xã hội nói chung và cho ngành xây dựng nói riêng.

Thành phố HồChí Minh, ngày 16 tháng 03 năm 2015

TÓM TẮT

ABSTRACT

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BTCT Bê tông công thép

CNTT Công nghệ thông tin

Enterprise Resource Planning

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

MỞ ĐẦU

1.CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

2.CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH

Kiểm soát

(Lớp đỉnh)

Dữ liệu (Lớp thân)

Quy trình (Lớp nền)

Bảng 2.2 Chi tiết khung dữ liệu Nhóm Chi tiết dữ liệu

3.CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG PHẦN MỀM

4.CHƯƠNG 4. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH

Vị trí theo thiết kế Vị trí theo thực tế

Số hiệu cọc

Thứ tự thi công

X (mm)

Y (mm)

X (mm)

Y (mm)

Đường kính cọc theo thiết kế (mm)

Đường kính cọc thực tế (mm)

Số hiệu cọc

Thứ tự thi công

Chiều sâu hố khoan (m)

Khối lượng bê tông thiết kế (m3)

Khối lượng bê tông thực tế (m3)

Cao độ đỉnh bê tông thiết kế (m)

Cao độ đỉnh bê tông thực tế (m)

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1

TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

CÔNG TRÌNH

NHÀ KHÁCH THÀNH ỦY THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHỤ LỤC 2