Bài giảng Thi công cầu - Chương 3: Xây dựng móng cọc mố trụ cầu - Trần Nhật Lâm

åi kích thước đó cho phù 
hợp với điều kiện thực tế. 
ƒ Cọc khoan nhồi có khả năng sử dụng trong mọi loại địa hình khác 
nhau, đặt chân cọc ở bất kỳ độ sâu nào. 
ƒ Cọc khoan nhồi tận dụng tối đa khả năng chịu lực của vật liệu, so 
với cọc đóng. 
ƒ Khi thi công không gây chấn động và ồn. 
ƒ Khi thi công có thể kiểm tra trực tiếp các lớp địa chất. 
- Nhược điểm: 
ƒ Khó kiểm tra được các khuyết tật, chất lượng phụ thuộc chủ quan 
vào đơn vị thi công. 
ƒ Dễ xảy ra các khuyết tật: thay đổi kích thước tiết diện, rỗ bê tông,  
ƒ Thi công phải phụ thuộc vào thời tiết 
ƒ Khó thi công qua các lớp đất cát 
a) Ống vách 
- Ống vách được sử dụng tạm thời hoặc sử dụng như là một phần của công 
trình, có nhiệm vụ chống giữ cho vách khoan được ổn định, bảo vệ cho 
mặt đất xung quanh vị trí lỗ khoan khỏi lún sụt. Ống vách đảm bảo các 
yêu cầu: 
ƒ Đủ cường độ và độ cứng, hình dạng phải tròn đều và thẳng, thành 
vách phải kín khít, mặt trong và ngoài phải nhẵn. 
ƒ Đường kính trong của ống vách phải lớn hơn đường kính ngoài của 
đầu khoan từ 4-15cm. 
ƒ Độ dài của ống vách tùy theo điều kiện thủy văn, địa chất, độ sâu 
cọc khoan và thiết bị công nghệ sử dụng. Ống vách cao hơn mực 
nước ngầm hoặc nước mặt khoảng 2m trở lên, nếu có dùng vữa sét 
thì cao trình miệng ống có thể thấp hơn. Cao trình đáy ống tùy điều 
kiện địa chất để có thể quyết định, ống vách có thể rút lên hoặc để 
lại khi đổ bê tông. 
b) Vữa sét (bùn khoan) 
 Bài Giảng Thi Công Cầu Chương 3 
ThS. Trần Nhật Lâm Trang 9 
- Vữa sét (dung dịch bentonit) tỷ trọng cao dùng giữ thành hố khoan, dung 
dịch này có tính xúc biến cao chui vào lỗ rỗng của các hạt rời tạo thành 
màng, một mặt giữ cho nước không thấm qua vách, mặt khác giữ cho đất 
rời không bị sạt lỡ. 
- Dung dịch có lực đẩy nổi làm cho mùn khoan không lắng xuống đáy. 
- Dung dịch khoan phải đảm bảo các chỉ tiêu: 
ƒ Tỷ trọng phải lớn để tạo ra áp lực tác dụng lên vách lỗ khoan (1.05-
1.25g/cm3). 
ƒ Phải đảm bảo độ nhớt để chống sự lắng đọng mùn khoan (18-36s). 
ƒ Độ PH cho phép 7-9.5, vùng nước lợ và nước mặn thì bentonit sẽ bị 
phân hủy. 
ƒ Độ phân tầng (độ phân tầng trong 1 ngày đêm không lớn hơn 4-8%). 
ƒ Hàm lượng cát trong dung dịch vữa sét nhỏ hơn 8%. 
ƒ Độ thất thoát nước khi tiếp xúc với đất đá nhỏ hơn 5-25cm3 sau 30 
phút. 
- Trong quá trình khoan phải kiểm tra dung dịch liên tục: tỷ trọng, độ nhớt, 
độ phân tầng, chiều cao cột dung dịch 
c) Khoan tạo lỗ 
- Quá trình khoan gồm các công việc: khoan phá đất đá, gia cố vách và 
lấy đất đá ra khỏi hố khoan. có thể dùng các phương pháp sau: 
c1- Công nghệ dùng ống vách 
- Hạ ống vách, thả gầu khoan (gầu ngoạm) xuống ống vách để phá và lấy 
đất trong ống vách ra. 
c2- Công nghệ dùng máy khoan vận hành ngược 
- Dùng cần khoan để hút dung dịch hỗn hợp mùn khoan ra ngoài, (dùng 
máy hút thủy lực, bơm chìm, xói nước). 
- Tùy các loại đất khác nhau có thể dùng các đầu khoan khác nhau để phá 
cấu trúc đất đá. 
- Trong công nghệ này có thể không dùng ống vách mà dùng áp lực cột 
nước tĩnh cao hơn mực nước ngầm để giữ ổn định vách khoan. 
- Khi máy hoạt động không tránh khỏi hiện tượng văng ngang của đầu 
khoan, vì không dùng ống vách nên đường kính lỗ khoan thường rộng 
hơn so với thiết kế. 
c3- Công nghệ khoan lỗ bằng đầu khoan đào đất 
- Dưới tác dụng của trọng lượng bản thân gầu và của trục treo, các lưỡi 
xén khi xoay xung quanh trục theo một đường cắt nhất định. 
- Đường kính đáy của gàu khoan thường nhỏ hơn đường kính cọc. 
 Bài Giảng Thi Công Cầu Chương 3 
ThS. Trần Nhật Lâm Trang 10 
- Tùy vào điều kiện địa chất khác nhau có thể sử dụng dung dịch bentonit 
để giữ ổn định vách khi khoan. 
d) Một số lưu ý khi khoan tạo lỗ 
- Cần chống vách tạm thời khi khoan qua lớp đất yếu, đất rời, khi đổ bê 
tông có thể rút lên để tận dụng cho cọc khác. Ống vách phải hạ xuống 
lớp đất không thấm nước. 
- Lỗ khoan phải sạch trước khi đổ bê tông. 
- Khối lượng đất đá được lấy ra từ lỗ khoan phải phù hợp với thể tích lý 
thuyết. 
- Thời gian từ lúc khoan xong cho đến khi đổ bê tông không được kéo dài 
quá 6h. 
- Phải đảm bảo điều kiện an toàn tuyệt đối cho công nhân khi làm việc 
trong hố khoan, kiểm tra phát hiện khí độc trong lỗ khoan để có biện 
pháp xử lý. 
e) Thổi rửa lỗ khoan 
- Làm vệ sinh đáy và thành lỗ khoan trước khi đúc cọc, không để mùn 
khoan lẫn vào bê tông. Thổi rửa lỗ khoan gồm 2 giai đoạn: 
ƒ Giai đoạn 1: ngay sau khi khoan xong phải đưa hết mùn khoan ra 
ngoài bằng cách bơm hút. 
ƒ Giai đoạn 2: trước khi đổ bê tông cần đẩy ra ngoài tất cả các hạt mịn 
còn lại ở trạng thái lơ lửng bằng ống hút dùng khí nén. Trong quá 
trình bơm hút cần bổ sung vữa sét và nước để ổn định thành vách. 
ƒ Sau khi làm vệ sinh lỗ khoan cần kiểm tra lại chiều sâu đáy cọc. 
3.2.2. Công nghệ gia công và lắp hạ lồng thép 
a) Gia công lồng thép 
- Lồng thép được chế tạo theo từng đoạn trên giá nằm ngang, lắp thép vào 
vị trí sau đó hàn hoặc buộc các cốt đai và cốt chủ vào nhau, cần chú ý 
lắp tai định vị và các con kê. 
- Chế tạo lồng thép theo chiều dài tối đa của thép, đáy lồng thép nên làm 
các thanh ngang để lồng thép không bị kéo theo khi đổ bê tông. 
b) Lắp hạ lồng thép 
- Dùng cần cẩu để treo và hạ lồng thép, trình tự như sau: 
ƒ Lắp một đoạn vào trong lỗ khoan. 
ƒ Cẩu lắp đoạn lồng khác và nối hai lồng lại nhau, sau đó buộc cốt đai 
còn thiếu ở vị trí nối. Tiếp tục hạ và nối đến lồng thép cuối cùng. 
 Bài Giảng Thi Công Cầu Chương 3 
ThS. Trần Nhật Lâm Trang 11 
- Các khuyết tật khi hạ lồng thép: cốt chủ bị uốn cong, mối nối bị tuột, 
lồng thép bị lệch, ống vách bị lún khi hạ lồng ma sát vào vách, chiều dài 
thép không đúng với thiết kế, khi rút ống vách lồng thép có thể bị kéo 
theo và lệch đi 
3.2.3. Công nghệ đổ bê tông 
- Chất lượng của cọc phụ thuộc rất nhiều vào giải pháp đổ bê tông. 
a) Trường hợp lỗ khoan không có nước: 
- Với trường hợp này bê tông được bơm trực tiếp vào hố khoan, hố khoan 
phải được lấy sạch mùn khoan và phải hút cạn nước, nếu đất ẩm phải đổ 
trước1 lớp bê tông và đầm chặt. 
b) Trường hợp lỗ khoan có nước hoặc dung dịch bùn sét 
- Trường hợp này phương pháp thi công hiệu quả nhất là đổ bê tông dưới 
nước bằng ống rút thẳng đứng, đối với cọc có một số đặc điểm đặc biệt: 
lỗ sâu và hẹp, do đó khi bơm bê tông cần phải liên tục. 
- Bê tông cọc khoan nhồi đổ dưới nước thường thiết kế với mác 350-400 
độ sụt từ 12,5-18cm 
- Các vật liệu dùng trộn bê tông đều phải được kiểm tra và thí nghiệm. 
Ống và phễu đổ bê tông phải đảm bảo theo quy định. 
- Khi đổ bê tông ống phễu phải nâng lên khoảng 20cm để bê tông có thể 
chui ra khỏi ống, đặt quả cầu trong ống có gắn dây treo, đổ bê tông vào 
phễu và cắt dây treo quả cầu, bê tông tự chảy ra ngoài, khi bê tông dâng 
lên khoảng 2m lúc đó bắt đầu rút ống từ từ nhưng vẫn đảm bảo ống ngập 
trong bê tông không nhỏ hơn 2m. 
- Trong khi đổ nếu bê tông bị tắc nghẽn lúc này không được lắc ngang, chỉ 
di chuyển thẳng đứng và gõ bằng búa gỗ vào ống. 
- Phải luôn theo dõi cột bê tông trong lỗ khoan bằng cách so sánh thể tích 
lỗ với khối lượng bê tông đã đổ. 
- Khi đúc cọc tại chỗ thì hiện tượng thường xảy ra đó là vữa xi măng nổi 
lên trên mặt bê tông một lớp khá dày, để khắc phục bằng cách đổ tiếp 
tục bê tông cao hơn đỉnh cọc để sau khi đập đầu cọc thì phần còn lại vẫn 
đạt yêu cầu. 
- Khi đổ bê tông trong nước của cọc không nên dùng phương pháp vữa 
dâng, thùng mở đáy 
3.2.4. Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi 
- Gồm 3 nội dung đó là chất lượng khoan tạo lỗ, chất lượng trộn và đổ bê 
tông, và chất lượng cọc sau khi đã hoàn thành. 
 Bài Giảng Thi Công Cầu Chương 3 
ThS. Trần Nhật Lâm Trang 12 
a) Kiểm tra chất lượng lỗ khoan 
- Ngoài nội dung kiểm tra về vị trí cọc trên bình đồ, cao độ mặt đất, cao 
độ đỉnh ống vách, còn cần phải kiểm tra kích thước và các đặc trưng hình 
học của lỗ khoan thực tế như: đường kính, độ nghiêng, chiều sâu và các 
đặc trưng cơ lý của địa tầng để đối chiếu với tài liệu đã khảo sát được. 
b) Kiểm tra chất lượng bê tông 
- Trước khi trộn cần kiểm tra cốt liệu, xi măng và chất phụ gia. 
- Trong khi trộn cần theo dõi kiểm tra tỷ lệ thành phần, độ sụt, phải lấy 
mẫu cho từng mẻ. 
- Trong khi đổ theo dõi vị trí và độ cao rót bê tông vào phễu, tốc độ bê 
tông tụt trong ống, độ ngập sâu của đáy ống đổ vào bê tông. 
c) Kiểm tra chất lượng cọc sau khi thi công 
- Kiểm tra bằng ép mẫu bê tông: khoan lấy mẫu từ thân cọc, cũng có thể 
kiểm tra đối chứng từ các mẫu đã đúc. 
- Kiểm tra không phá hoại: dùng siêu âm, dùng tia gamma hoặc phương 
pháp cơ học, phải đặt sẵn các ống siêu âm trước khi đổ bê tông,