Đồ án Công tác cải tạo và thiết kế các máy xây dựng

Lời nói đầu Công tác xây dựng có một vị trí quan trọng trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước. Trong những năm gần đây và trong tương lai công tác xây dựng đã, đang và sẽ phát triển rất nhanh, có thể nói cả nước là một đại công trường. Các công trình xây dựng có quy mô lớn, nhiều nhà cao tầng xây dựng trong các đô thị đông dân cư đòi hỏi phải có kỹ thuật xây dựng nền móng thích hợp và hiện đại. Để đáp ứng những yêu cầu đó ngành xây dựng không những cần đến trình độ tay nghề bậc cao của công nhân, trình độ quản lý của các kỹ sư mà còn phải đầu tư những trang thiết bị máy móc kỹ thuật hiện đại phục vụ cho công việc ngày càng cao này. Vì vậy máy xây dựng là một phần tất yếu cho quá trình phát triển của ngành xây dựng nói riêng và các ngành kỹ thuật khác nói chung. Công tác cải tạo và thiết kế các máy xây dựng một cách hợp lý và khoa học phù hợp với đặc thù công việc, thuận lợi cho công việc tổ chức thi công các công trình xây dựng nhằm phát huy lợi thế thi công là một trong những yếu tố vô cùng quan trọng cấu thành nên sự thành công của một công trình xây dựng. Hiện nay nước ta đang trên đà phát triển nên việc xây dựng cơ sở hạ tầng là một khâu rất quan trọng. Đặc biệt là việc xuất hiện ngày càng nhiều các khu công nghiệp, các khu đô thị cao cấp và các công trình xây dựng lớn. Nên việc xây dựng dựa trên sức người cho năng suất không cao, chất lượng cũng không đảm bảo. Để dáp ứng nhu cầu của sự phát triển chúng ta cũng đã áp dụng các loại máy móc hiện đại vào quá trình xây dựng nhằm giảm sức lao động cho con người, tăng năng suất lao động đồng thời nâng cao chất lượng của các công trình. Các loại máy phục vụ cho quá trình xây dựng có nhiều chủng loại: nhóm máy phục vụ công tác làm đất, nhóm máy phục vụ việc nâng chuyển, nhóm máy thi công chuyên dùng và nhóm máy sản xuất vật liệu xây dựng . Mỗi máy đều bao gồm nhiều chi tiết khác nhau. Các chi tiết phải thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật, làm việc ổn định, chi phí chế tạo và sử dụng thấp, năng suất độ tin cậy và tuổi thọ cao, kinh tế trong chế tạo, dễ dàng chăm sóc và bảo dưỡng, khuôn khổ kích thước gọn nhẹ, làm việc êm hình thức đẹp. Ngày nay, trong thi công các công trình ngày càng yêu cầu chất lượng công trình càng cao đồng thời các công trình cũng càng ngày càng lớn cho nên việc phải gia công nền móng công trình cần phải có các thiết bị chuyên dùng. Cũng do lý do này vào đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20 chúng ta đã tiến hành dùng cọc khoan nhồi. Sau đó thời gian không lâu thì máy khoan cọc nhồi trở nên thông dụng tại Việt Nam và ngày càng chiếm lĩnh các công trình khi thi công. Làm đồ án tốt nghiệp là vấn đề then chốt để sinh viên có thể tổng hợp những kiến thức đã được tích lũy sau 5 năm học và bước đầu làm quen được việc đưa lý thuyết vào thực tế để có thể xây dựng cho mình những cơ sở căn bản cũng như cách nhìn nhận một cách hợp lý về công việc sau này. Cũng qua đồ án này em xin được bày tỏ lòng biết ơn của mình tới các thầy cô giáo trong khoa Cơ Khí đã hết lòng chỉ bảo, truyền đạt kiến thức cho em trong suốt 5 năm học qua, cảm ơn thầy Ts. Nguyễn Danh Sơn đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Tuy nhiên, do thời gian, trình độ có hạn chắc chắn không thể tránh khỏi sai sót, em rất mong sự chỉ bảo của các thầy cô để kiến thức khoa học kỹ thuật của em ngày càng hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn ! Chương 1- Tìm hiểu về công nghệ thi công khoan cọc nhồi. Đ 1.1. Phạm vi và nhu cầu sử dụng máy khoan cọc nhồi 1.1.1. Giới thiệu máy tạo lỗ khoan cọc nhồi . Những năm gần đây ở nước ta khi xây dựng các nhà cao tầng, nhà công nghiệp và các cầu lớn với tải trọng truyền lên móng có trị số đáng kể và điều kiện địa chất công trình - địa chất thuỷ văn phức tạp. Người ta thường dùng cọc khoan nhồi để làm móng, tuy không phải lúc nào việc dùng này cũng đều có hợp lý. Trong thi công, ở một số công trình đã phạm phải một số vấn đề có liên quan đến chất lượng cọc, có khi phải xử lý khá phức tạp và tốn kém. Những thiết bị thi công và kiểm tra khá hiện đại đã được nhập vào nước ta và đang được sử dụng trên nhiều công trường, đòi hỏi người thiết kế, thi công cần nắm vững một số kiến thức mới trong lĩnh vực này để công nghệ khoan cọc nhồi phát triển bền vững và đúng hướng. 1.1.2. Phạm vi sử dụng khoan cọc nhồi. Cọc khoan nhồi là loại cọc được chế tạo tại chỗ bằng cách khoan những lỗ trong lòng đất, sau đó trực tiếp rót vật liệu (bê tông, bê tông cốt thép, hoặc cát) vào các hố để tạo thành cọc. Lựa chọn phương án móng bằng cọc khoan nhồi là dựa trên cơ sở so sánh nhiều yếu tố, ưu khuyết điểm của từng phương án về các mặt kinh tế - kỹ thuật, trong đó các yếu tố chính gồm có: - Đặc điểm công trình; - Độ lớn các loại tải trọng; - Điều kiện cụ thể của các loại đất nền; - Những yêu cầu về tiếng ồn, rung động khi xây dựng; - ảnh hưởng đối với công trình đã xây dựng và công trình ngầm; - Khả năng thi công của nhà thầu; - Tiến độ thi công và thời gian hoàn thành; - Khả năng kinh tế của chủ đầu tư; Khoan cọc nhồi có những ưu điểm sau: - Xây nhà và công trình gần những kiến trúc mà trong quá trình sử dụng lâu dài đã có những biến dạng rõ rệt vì nếu dùng cọc đóng hoặc tường vây bằng thép sẽ gây ra lực va đập và rung, ảnh hưởng có hại đến việc phát triển biến dạng không cho phép đối với công trình bên cạnh. - Thi công gần các trường học, bệnh viện, nhà an dưỡng, nhà nghỉ, công viên, nhà hát. ở những nơi này theo tiêu chuẩn môi trường không cho phép tiếng ồn lớn nếu dùng máy đóng cọc. - Làm việc trên bãi đất gồm các vật liệu phế thải như đất đắp lẫn xỉ lò cao + bê tông + kim loại, ở đây việc đào đất bằng máy đào cũng như đóng cọc, về mặt kỹ thuật là không sử dụng được. - Trong những điều kiện đất nền mà kích thước của cọc đóng vượt quá kích thước tiêu chuẩn thường dùng. - Khi thi công những móng cọc sâu trong những nhà máy đang sản xuất có chiều cao hạn chế. - Thi công gần nhà máy có quá trình công nghệ với độ chính xác cao. - Khi làm móng cho nhà cao tầng và cầu lớn trên đất đá hoặc nửa đá đã bị phá hỏng do quá trình phong hoá và rất khác nhau về độ chặt và thành phần. - Khi chống đỡ các mái đất bị trượt bằng kết cấu chắn giữ trong trường hợp biện pháp thông thường (như tường chắn, thoát nước) không cho kết quả tốt hoặc làm tường cừ để thi công các hố móng sâu. Dù vậy cọc khoan nhồi vẫn có những khuyết diểm sau: - Đòi hỏi thiết bị tốt và chuyên gia có nhiều kinh nghiệm, đầu tư cao cho hệ thống máy móc thi công. - Khi xuyên qua vùng có hang hốc các tơ hoặc đất bị nứt nở lớn phải dùng ống chống để lại (không rút lên) sau khi đổ bê tông do đó giá thành cọc sẽ đắt. - Khó kiểm tra chất lượng lỗ cọc và thân cọc sau khi đổ bê tông cũng như sự tiếp xúc xấu của mũi cọc với lớp đất chịu lực, nếu không có chương trình quản lý chất lượng tốt và thiết bị kiểm tra đạt độ chính xác yêu cầu. - Công trình cơ khí kém sạch và khô ráo. 1.1.3. Giới thiệu tổng quan về máy khoan cọc nhồi kiểu thùng xoay Máy khoan cọc nhồi kiểu gầu xoay được dùng trong trường hợp đất quá dẻo, tương đối dẻo hay ngập nước. Đất khoan do cánh xén cắt được gạt vào gầu. Khi đầy đất cánh xén khép lại và đầu khoan được kéo lên đổ đất ra ngoài. Kết hợp chống vách bằng vữa sét, gầu khoan xoay có thể khắc phục những khó khăn nếu khoan trong nền đất yếu và cả đất xốp rời mà không dùng ống vách. Lắp cần khoan vào ôtô hoặc cần trục có thể tạo lỗ khoan sâu tới 70m, đường kính có thể đạt tới 4.57m (hoặc hơn nữa). Để tăng khả năng chịu lực cho cọc ta có thể sử dụng thiết bị mở rộng thân và đáy cọc. Nhờ sử dụng thiết bị mở rộng thân và đáy cọc này có thể làm hạ đáng kể giá thành cọc, chủ yếu do giảm chiều sâu khoan cọc, do đó giảm bớt được khối lượng bê tông nhồi mà vẫn đảm bảo chất lượng và khả năng chịu tải của cọc. Để chống khả năng sạt lở vào lỗ khoan cũng như cho việc đổ đất và khoan được dễ dàng người ta thường dùng những ống vách tạm có chiều dài ngắn đặt ở phần trên miệng lỗ khoan. 1.1.4. Giới thiệu máy thiết kế. Hiện nay việc thi công các công trường ở các thành phố lớn vấn đề khó khăn và phức tạp lớn là việc diện tích mặt bằng thi công nhỏ hẹp, độ cao các công trình lân cận ảnh hưởng rất lớn tới điều kiện thi công. Do vậy yêu cầu thiết kế cơ cấu thi công gọn nhẹ, dễ dàng, chất lượng tốt là một trong những yêu cầu cơ bản và cấp thiết của máy móc hiện đại. Máy khoan cọc nhồi dùng giá dẫn hướng này có đường kính lỗ khoan lớn nhất là 1m chiều sâu tối đa của hố khoan là 50m và tốc độ quay lớn nhất của gầu khoan là 10 vg/ph, sau khi thi công máy có thể gập cần và di chuyển tới vị trí khác một cách dễ dàng. Đ 1.2. Chế tạo dung dịch bentonite ( bùn khoan ) Dung dịch bentonite dùng để giữ cho thành hố đào của cọc không bị sạt lở. 1.2.1. Tính chất dung dịch bentonite mới trước khi dùng. Bentonite bột được chế tạo sẵn trong các nhà máy, thường đóng thành từng bao 50kg (giống bao xi măng). Hiện nay nước ta phải nhập bentonite từ nước ngoài, chủ yếu từ Đức do công ty ERBSLOH chế tạo. Tùy theo yêu cầu kỹ thuật khoan, đào và tính chất địa tầng, mà hoà tan từ 20kg đến 50kg bột bentonite vào 1m3 nước. Một dung dịch mới trước lúc sử dụng phải có đặc tính sau đây: Dung trọng nằm trong khoảng từ 1,01 đến 1,05 (trừ trường hợp loại bùn sét đặc biệt, có thể sử dụng đến 1,15 ). Độ nhớt Marsh > 35 giây. Độ tách nước dưới 30cm3. Hàm lượng cát bằng 0. Đường kính hạt dưới 3mm. Ghi chú: + Dung trọng thông thường được đo bằng cân dung trọng (thí dụ cân Baroid). + Độ nhớt Marsh được đo trong các cái phễu tiêu chuẩn có vòi lỗ chảy đường kính 4,75mm để cho 1 lít dung dịch bentonite chảy qua. Thời gian chảy hết 1 lít dung dịch bentonite phải lớn hơn 35 giây. + Độ tách nước được đo bởi một dụng cụ lọc ép baroid dưới áp lực 0,7Mpa trong 30 phút. + Hàm lượng cát được đo bởi một dụng cụ êlutriomêtre. + Đường kính hạt được đo bằng rây tiêu chuẩn có đường kính lỗ rây thích hợp. 1.2.2. Sử dụng và sử lý dung dịch bentonite ( bùn khoan) Quá trình chế tạo, sử dụng, thu hồi, xử lý và tái sử dụng dung dịch bentonite (dung dịch khoan, bùn khoan) được thể hiện trên sơ đồ: Hình 1.1 - Sơ đồ xử lý dung dịch bentonite. Quá trình thực hiện như sau: Chế tạo dung dịch bentonite mới gồm: Các bao bentonite bột được chứa trong kho (bao) hoặc trong silô (bột). Chế tạo dung dịch bentonite: + có thể dùng phễu trộn đơn giản. + Có thể dùng máy trộn. Thường trộn 20kg đến 50kg bột bentonite với 1m3 nước (tuỳ theo yêu cầu thiết kế). Ngoài ra, tùy theo yêu cầu kỹ thuật cụ thể cho thêm vào dung dịch một số chất phụ gia mục đích là làm cho nó nặng thêm, khắc phục khả năng vón cục của bột bentonite, tăng thêm độ sệt hoặc ngược lại giảm độ sệt bằng cách chuyển nó thành thể lỏng, chống lại sự nhiễm bẩn của nó bởi ximăng hoặc thạch cao, giảm độ PH của nó hoặc tăng thêm, giảm tính tách nước của nó, v.v... Sau đó đổ dung dịch khoan mới được chứa ở bể bằng thép, bể chứa xây gạch, bể chứa bằng cao su có khung thép hoặc bằng xilô (tuỳ từng điều kiện cụ thể mà sử dụng loại bể chứa nào). Sử dụng dung dịch bentonite một cách tuần hoàn (xem hình 1.1). Trong khi đào hố phải luôn luôn đổ đầy dung dịch khoan trong lỗ. Dung dịch khoan này là dung dịch mới. Gầu đào xuống sâu đến đâu thì phải bổ xung dung dịch khoan ngay cho đầy hố. Trong khi đào thì dung dịch bentonite bị nhiễm bẩn (do đất, cát) làm giảm khả năng giữ ổn định thành hố, do đó phải thay thế. Để làm việc đó, phải hút bùn bẩn từ hố khoan, đào lên để đưa về trạm sử lý. Có thể dùng loại bơm chìm đặt ở đáy hố đào hoặc bơm hút có màng lọc để ở trên mặt đất. Dung dịch khoan (bùn khoan) được đưa về trạm sử lý (theo hình 1.1). Các tạp chất bị khử đi, còn lại là dung dịch khoan như mới để tái sử dụng. Dung dịch sau khi sử lý phải có đặc tính sau: Dung trọng dưới 1,2 (trừ loại dung dịch nặng đặc biệt). Độ nhớt Marsh nằm giữa 35 đến 40 giây. Độ tách nước dưới 40cm3. Hàm lượng cát Ê 5%. Đ 1.3. Chọn phương pháp thi công công trình. Với đầu đề thiết kế là máy khoan cọc nhồi lắp trên máy cơ sở là máy xúc thuỷ lực, khoan hố có đường kính cọc là 1m, chiều sâu 50m loại cấp đất IV do vậy phương pháp thi công khoan cọc nhồi của máy thiết kế là phương pháp thi công trong dung dịch Bentonite khi đã hạ ống vách. 1.3.1. Sơ đồ thi công cọc khoan nhồi. Thi công hạ ống vách Khoan đến cao độ đáy cọc Thổi rửa,vét cặn lắng và thay dd mới Cẩu hạ lồng cốt thép Lắp ống đổ bê tông Đổ bê tông cọc và san lấp bề mặt Thải cặn lắng Xử lý Bentonite để tái sử dụng Chuẩn bị điều chế dd Bơm cấp Bentonite Lắp ráp cơ giới, định vị và cân chỉnh máy 1.3.2. Công tác chuẩn bị. - Trước khi thi công cọc khoan nhồi cần chú ý nghiên cứu kĩ các tài liệu thiết kế kĩ thuật, quy trình công nghệ, tài liệu khảo sát địa chất công trình, .... và các công trình ngầm trong mặt bằng thi công như điện, cáp quang, hệ thống thoát nước, cấp nước... - Chuẩn bị mặt bằng tổ chức thi công, xác định vị trí các tim mốc, hệ trục công trình, đường vào, hệ thống đặt các thiết bị cơ sở, khu vực thi công lồng thép, kho các công trình phụ trợ. Các cán bộ kĩ thuật phải nắm chắc hồ sơ thiết kế cọc như địa chất công trình, đường kính, cấu tạo cốt thép, đáy cọc đáy đài, cao độ cắt cọc cấu tạo ống siêu âm...vv. - Căn cứ vào các thiết bị có sẵn đã được duyệt lập tiến độ thi công chi tiết cho từng cọc đảm bảo theo đúng yêu cầu bên A và tư vấn giám sát từ đó lập tiến độ thi công tổng thể và sơ đồ khoan cho toàn bộ khu cọc. - Chuẩn bi các bảng biểu nhật kí công trường, theo dõi quá trình thi công và chất lượng thi công. - Chuẩn bị đầy đủ thiết bị máy móc kiểm tra độ sụt của bê tông, kiểm tra dung dich bentonite. - Dung dich Bentonite phải luôn đảm bảo chất lượng và số lượng cho công tác thi công. - Chuẩn bị đầy đủ và đảm bảo nguồn nước trộn Pentonite. - Hệ thống cung cấp điện phải an toàn và đáp ứng được công suất của máy móc thiết bị thi công. - Kiểm tra và đảm bảo chắc chắn tất cả các thiết bị trong tình trạng hoạt động tốt và sẵn sàng làm việc. - Vị trí của máy phải an toàn chắc chắn và thuận tiện. - Biện pháp tổ chức cấp điện, cấp thoát nước. - Chuẩn bị ống dẫn tạo điều kiện để đổ bê tông dưới nước. - Xây tường bao quanh hiện trường: hiệu quả của việc cách âm của tường phụ thuộc rất nhiều vào độ cao và chất liệu làm tường. Nếu tường làm bằng vật liệu cách âm thì hiệu quả rất cao. Cần chú ý xác nhận chủng loại và vị trí của các vật kiến trúc ngầm và xem xét khả năng gây ảnh hưởng đến khu vực và công trình lân cận để có biện pháp xử lý thích hợp. 1.3.3. Định vị hố khoan. - Định vị phải căn cứ vào tài liệu thiết kế về quy hoạch tổng thể của dự án và mặt bằng bố trí cọc. Việc xác định vị trí tim cọc được thực hiện bằng 2 máy kinh vĩ giao hội hoặc máy kinh vĩ điện tử. Khi thực hiện công tác này phải có sự kiểm tra nghiệm thu của kỹ sư tư vấn. - Sai số cho phép của vị trí tim cọc là: ± 30mm - Đồng thời lập các mốc phụ để xác định và kiểm tra lại tim, cốt cọc. * Định vị tim cọc. Hình 1.2 - sơ đồ định vị tim cọc 1.3.4. Công tác khoan tạo lỗ. 1.3.4.1. Hạ ống vách: Sau khi định vị vị trí tim cọc, tiến hành khoan với tốc độ chậm đến chiều sâu bằng chiều dài ống vách. Dừng khoan và hạ ống vách, chiều dài ống vách được xác định căn cứ vào tài liệu khảo sát địa chất. ống vách phải được hạ với chiều sâu tối thiểu qua các lớp đất yếu bên trên. Trong quá trình thi công từng cọc, phụ thuộc vào đăc điểm địa chất các lớp đất phía trên có thể hạ thêm ống vách nếu gặp phải địa chất yếu. ống vách có tác dụng bảo vệ thành hố khoan ở đầu cọc, tránh trường hợp sập lở đất bề mặt khi thi công, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho việc neo giữ cốt thép. ống vách phải được giữ thẳng đứng chăc chắn không bị xô lệch, trượt trong quá trình thi công. Vị trí ống vách, độ thẳng đứng phải được kỹ thuật bên A và tư vấn giám sát kiểm tra nghiệm thu. Các yêu cầu kỹ thuật về hạ ống vách: + Sai số tọa độ : ± 50 - 75mm + Sai số gia công theo độ tròn ± 5mm + Sai số về độ thẳng đứng Ê 1% * Các phương pháp hạ ống vách. - Phương pháp rung: là sử dụng búa rung thông thường, để đạt độ sâu khoảng 6m phải mất khoảng 10 phút, do đó quá trình rung dài ảnh hưởng đến toàn bộ khu vực lân cận nên để khắc phục hiện tượng trên, trước khi hạ ống vách người ta đào sẵn một hố sâu từ 2,5m đến 3m tại vị trí hạ cọc với mục đích bóc bỏ lớp đất cứng trên bề mặt đất giảm thời gian của búa rung xuống còn 2 đến 3 phút. - Phương pháp ép: là sử dụng máy ép để ép ống vách xuống độ sâu cần thiết. Phương pháp này chịu được rung động nhưng thiết bị cồng kềnh, thi công phức tạp và năng suất thấp. - Sử dụng chính máy khoan để hạ ống vách: đây là phương pháp phổ biến hiện nay. Người ta lắp vào gầu khoan thêm một đai sắt để mở rộng hố đào khoan đến hết độ sâu của ống vách thì dùng cần cẩu hoặc máy đào đưa ống vách vào vị trí và hạ xuống cao trình cần thiết, dùng cần gõ nhẹ lên ống vách để điều chỉnh độ thẳng đứng. Sau khi đặt ống vách xong phải chèn chặt bằng đất sét và nêm để ống vách không dịch chuyển được trong quá trình khoan. * Cấu tạo thiết bị ống vách. Hình 1.3 - Sơ đồ cấu tạo ống vách 1.3.4.2.Công tác khoan tạo lỗ: Hình 1.4 - Sơ đồ khoan tạo lỗ, thi công hạ ống vách và lấy đất bằng gầu * Khoan tạo lỗ bằng phương pháp khoan gầu xoay là biện pháp thi công phổ biến nhất khi thi công hạng mục cọc nhồi các công trình xây dựng dân dụng, công nghiệp và gịao thông hiện nay. Khi khoan, cần chú ý các yêu cầu về kỹ thuật sau: Trước khi tiến hành khoan cần chỉnh chính xác độ nằm ngang của máy khoan và độ thẳng đứng của cần khoan bằng máy trắc đạc hoặc nivo nước, vị trí máy đứng phải được gia cố chắc chắn bằng các tấm tôn hoặc tấm bê tông. Bentonite được bơm vào hố khoan khi khoan đạt độ sâu 1,5- 2m và liên tục trong quá trình khoan để duy trì áp lực vào thành hố khoan. Dung dịch Bentonite phải luôn được kiểm tra và đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật trong quá trình thi công. Mực dung dịch khoan luôn duy trì cao hơn mức nước ngầm trong hố khoan Mùn khoan và dung dịch Bentonite lẫn đất được vận chuyển ngang ra xa khỏi vị trí hố khoan tránh làm ảnh hưởng đến chất lượng hố khoan và gây cản trở cho việc thi công. Cần khoan phải luôn thẳng đứng trong suốt quá trình khoan, tim cần khoan luôn trùng với tim cọc và thường xuyên được kiểm tra bằng máy kinh vĩ hoặc nivo nước. Công tác khoan được tiến hành liên tục trong phạm vi 1 cọc, tránh hiện tượng lắng cặn và sập thành vách do gián đoạn. Trong quá trình khoan phải theo dõi, mô tả mặt cắt địa chất của các lớp đất đá khoan qua và được thể hiện bằng các báo cáo chi tiết. ở các điểm địa tầng sai khác nhiều so với hồ sơ khảo sát địa chất ban đầu phải tiến hành lấy mẫu và ghi chép đầy đủ vào nhật ký, báo cáo với đơn vị thiết kế và công trình để có biện pháp kỹ thuật xử lý trực tiếp phù hơp. Khi khoan, tốc độ khoan phải khống chế thích hợp với địa tầng khoan qua. Gầu khoan được đưa lên, xuống từ từ và xoay để tránh ảnh hưởng chân không và ma sát với thành hố khoan gây sập vách. Dùng mũi khoan bằng hợp kim cứng khi gặp các lớp địa chất như: lớp sỏi cuội to, bột cát kết, sét kết..vv.. + Các công tác trên được duy trì và tiến hành tới khi khoan đến cao độ thiết kế. + Hố khoan thường xuyên được kiểm tra về độ thẳng đứng, đường kính cũng như tình trạng thành vách theo yêu cầu kỹ thuật của bên A và tư vấn giám sát. 1..3.4.3. Công tác kiểm tra và làm sạch sơ bộ. Sau khi khoan đạt tới độ sâu thiết kế và tư vấn giám sát nghiệm thu xác nhận, tiến hành chờ lắng trong khoảng 1-2 h và dùng gàu vét vệ sinh đáy hố khoan trước khi hạ lồng thép. 1.3.4.4. Tập kết và xử lý mùn khoan. ảnh hưởng của cặn lắng đối với chất lượng cọc: cọc khoan nhồi chịu tải trọng rất lớn nên để đọng lại dưới đáy hố khoan bùn đất hoặc Bentonite ở dạng bùn nhão sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới khả năng chịu tải của mũi cọc, gây sụt lún cho kết cấu bên trên, làm cho công trình bị dịch chuyển gây biến dạng và nứt. Vì thế mỗi cọc đều phải được xử lý cặn lắng rất kỹ lưỡng: Có 2 loại cặn lắng - Cặn lắng hạt thô: trong quá trình tạo lỗ đất cát rơi vãi hoặc không kịp đưa lên sau khi ngừng khoan sẽ lắng xuống đáy hố. Loại cặn lắng này tạo bởi các hạt đường kính tương đối to, do đó khi đã lắng đọng xuống đáy thì rất khó moi lên. - Cặn lắng hạt mịn: Đây là những hạt rất nhỏ lơ lững trong dung dịch bentonite, sau khi khoan tạo lỗ xong qua một thời gian mới lắng dần xuống đáy hố. Các bước xử lý cặn lắng: - Bước 1: Xử lý cặn lắng thô: + Đối với phương pháp khoan gầu sau khi lỗ đã đạt đến độ sâu dự định mà không đưa gầu lên vội mà tiếp tục cho gầu xoay để vét bùn đất cho đến khi đáy hố hết cặn lắng mới thôi. + Đối với phương pháp khoan lỗ phản tuần hoàn thì sau khi kết thúc công việc tạo lỗ phải mở bơm hút cho khoan chạy không tải độ 10 phút, đến khi bơm hút ra không còn thấy đất cát mới ngừng và nhấc đầu khoan lên. - Bước 2: Xử lý cặn lắng hạt mịn: bước này được thực hiện trước khi đổ bê tông. Mùn khoan khi đưa lên được tập kết và vận chuyển ra khỏi công trường bằng ô tô tự đổ có bạt che phủ để tránh ô nhiễm môi trường hoặc có thể lưu giữ trong các thùng chứa đất chờ xử lý sau. 1.3.5. Gia công và hạ lồng thép. Quá trình gia công thép cần chú ý bãi gia công thép phải được đổ đá sạch sẽ, thép được bảo quản che mưa và kê cao cách mặt đất. Trước khi hạ cốt thép ta cần kiểm tra hố khoan về chiều sâu, độ thẳng đứng, tình trạng thành vách, đường kính, độ sạch ..vv.. Các lồng thép được liên kết chắc chắn theo đúng thiết kế và có số mối thép đủ là tối thiểu. Các con kê bê tông hoặc thép được sử dụng để đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép. Cần có biện pháp kỹ thuật để tránh cốt thép bị tụt hoặc bị đẩy trôi: các mối nối phải thật đảm bảo, lồng thép sau khi hạ được liên kết chặt chẽ với ống vách ở phía trên. Cốt thép đảm bảo đúng và đầy đủ vế số lượng, cường độ, vị trí và kích thước theo đúng yêu cầu của thiết kế. Việc hạ lồng thép phải được thực hiện từ từ, nhẹ nhàng tránh va đập vào thành hố khoan. Khi hạ lồng thép đến cao độ thiết kế thì tiến hành treo cố định lồng thép vào ống vách, tránh chuyển vị lồng trong quá trình đổ bê tông. Hình 1.5 - Sơ đồ cấu tạo lồng thép Hình 1.6 - Sơ đồ thi công hạ lồng cốt thép 1.3.6. Công tác đổ bê tông: 1.3.6.1. Làm sạch hố khoan. - Trước khi đổ bê tông phải kiểm tra lại chiều sâu và độ sạch của hố khoan. Trường hợp độ lắng ≤ 10cm thì hố khoan đạt yêu cầu về độ sạch và tiến hành đổ bê tông. - Trường hợp độ lắng ≥ 10cm thì phải làm vệ sinh đáy hố khoan bằng phương pháp thổi rửa hố khoan. Làm sạch bằng việc thay thế dung dịch Bentonite cũ lẫn đất cát bằng dung dịch mới đạt tiêu chuẩn. - Có 2 công nghệ thổi rửa: + Thổi rửa bằng bơm: Dùng bơm chìm công suất lớn thả xuống đáy hố khoan hút bùn lên. Đồng thời bơm dung dịch mới xuống hố khoan đảm bảo mực dung dịch trong hố khoan luôn duy trì ở mức 1,5 m so với cao độ mực nước ngầm. Bùn Bentonite bơm lên được qua máy tách cát để tái sử dụng. + Thổi rửa bằng khí nén: Công việc thổi rửa được thực hiện bằng ống đổ bê tông kết hợp với ống dẫn bơm khí nén xuống. áp lực khí nén được giữ thường xuyên là 1.5 lần áp lực cột dung dịch tại đáy hố khoan. Bentonite lẫn mùn khoan ở dưới đáy hố khoan được áp lực khí nén đẩy lên. Cần bổ sung dung dịch mới vào hố khoan khi dung dịch trong hố tụt khoảng 1,5 m so với cao độ mặt đất tự nhiên. Đây là phương án chính trong công tác thổi rửa hố khoan. Kiểm tra dung dịch Bentonite về độ nhớt, tỷ trọng và hàm lượng cát và đo kiểm tra bằng thước về độ lắng cặn. Nếu độ lắng cặn < 10cm thì đạt yêu cầu cho phép đổ bê tông 1.3.6.2. Lắp đặt ống đổ. ống đổ là các ống thép có đường kính 273 mm, tổ hợp của các đoạn ống dài L = 1m , 2m, 3m và 6m. Các đoạn ống được liên kết với nhau bằng gen. Chiều dài ống đổ phải tới tận đáy hố khoan, khoảng cách giữa đáy ống đổ và đáy hố khoan tuỳ thuộc vào đường kính hố khoan và phải có biện pháp ống đổ dự phòng. ống đổ bê tông và mối nối được đảm bảo kín, cách nước, luôn luôn kiểm tra chiều dài khi nối ống, tháo ống trong quá trình đổ. Đoạn ống đầu tiên khi thi công được nút kín bằng bóng cao su hoặc bọt xốp dày > 5cm nhằm đảm bảo không có sự tiếp xúc trực tiếp của mẻ bê tông đầu với dung dịch khoan. Hình 1.7 - Sơ đồ thi công đổ bê tông cọc 1.3.6.3. Quá trình đổ bê tông. - Trước khi đổ bê tông cần phải có kế hoạch chặt chẽ về việc cung cấp bê tông giữa đơn vị thi công và đơn vị cung cấp. Cụ thể, bê tông phải đảm bảo cung cấp đủ về số lượng, chất lượng, liên tục không gián đoạn. - Cấp phối bê tông phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo yêu cầu thiết kế, không sử dụng cốt liệu đá lớn hơn 20mm. Bê tông trước khi đổ phải có độ sụt là 16-20cm. - Công nghệ đổ bê tông được thực hiện sao cho bê tông cấp cho cọc liên tục không bị gián đoạn, tránh bê tông bị phân tầng. - Trường hợp dùng xe trộn để cấp bê tông, cần tính toán thời gian vận chuyển, nghiên cứu phương án đường đi và lựa chọn độ sụt xuất xưởng thích hợp. - Bê tông sử dụng cho cọc khoan nhồi có thể được trộn thêm phụ gia hoá dẻo với tỷ lệ từ 0.8-1.2 % tuỳ thuộc vào môi trường cũng như cự ly vận chuyển. - Bê tông trong ống đổ phải đủ độ cao và luôn luôn lớn hơn áp lực dung dịch xung quanh. ống đổ có thể được nâng lên hạ xuống trong quá trình cấp bê tông nhưng không được th