Đang tải... (xem toàn văn)
MỞ ĐẦU 1. Sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài Ngày nay, ở các thành phố lớn và khu đô thị việc xây dựng các công trình ngầm phục vụ cho nhu cầu sử dụng hạ tầng (nơi đỗ xe, giao thông đô thị, hệ thống kỹ thuật phụ trợ...) đang trở nên phổ biến. Đặc biệt, việc xây dựng tầng hầm để tận dụng quỹ đất không chỉ phát triển đối với những công trình quy mô lớn và nhà cao tầng mà còn được thực hiện ở các công trình vừa và nhỏ trong điều kiện xây chen. Thi công hố đào sâu để xây dựng các công trình ngầm là bài toán phức tạp, trong đó vấn đề chính là phải lựa chọn được công nghệ thi công phù hợp, đảm bảo chất lượng, an toàn và hiệu quả cho công trình xây dựng cũng như các công trình lân cận. Cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ (hay cọc khoan nhồi đường kính nhỏ) đã được nghiên cứu, ứng dụng từ rất lâu trên thế giới trong xử lý nền móng các công trình dân dụng hay công trình ngầm. Ở Việt Nam, cọc nhồi đường kính nhỏ cũng đang được triển khai áp dụng cho các công trình xây dựng dân dụng trong các đô thị, cụ thể như tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. Nó tỏ ra có nhiều ưu thế bởi thiết bị thi công nhỏ gọn có thể thi công trong điều kiện chật hẹp, có khả năng chịu tải lớn, độ an toàn cao trong thi công và giá thành khá cạnh tranh. Đặc biệt, có thể thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ sát công trình có trước nên rất tiết kiệm diện tích mặt bằng, điều mà các chủ đầu tư tư nhân tại các khu vực “đất vàng” rất quan tâm. Mặc dù vậy, trong thực tế việc ứng dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm cọc chịu lực cũng như làm tường chắn đất còn mang tính tự phát, căn cứ theo kinh nghiệm của từng nhà thầu thi công mà chưa xây dựng được tổng hợp, xây dựng thành quy trình trong tính toán cũng như áp dụng công nghệ. Tính khả thi và hiệu quả kỹ thuật kinh tế vẫn chưa được đánh giá đầy đủ và đúng mức. Hiện nay, vẫn chưa có hệ thống tiêu chuẩn, quy phạm xây dựng phục vụ cho việc thiết kế và thi công. Điều đó gây không ít khó khăn trong quá trình ứng dụng và quảng bá công nghệ. Do đó việc nghiên cứu để hoàn thiện quy trình thiết kế và thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất để áp dụng trong xây dựng dân dụng và công nghiệp trong phạm vi đô thị Việt Nam là một việc cần thiết, xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của quá trình phát triển xây dựng. 2. Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu khả năng ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất trong thi công nhà có tầng hầm trong điều kiện xây chen tại các đô thị Việt Nam bao gồm việc lựa chọn phương pháp tính toán cọc và hoàn thiện công nghệ thi công. 3. Phạm vi nghiên cứu Tập trung nghiên cứu việc ứng dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ trong thi công tầng hầm các công trình xây chen có diện tích nhỏ và trung bình tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh. 4. Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp các nội dung lý thuyết và thực tiễn liên quan đến ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi đường kính nhỏ làm tường chắn đất, phân tích luận giải những tồn tại, thiếu sót trong quá trình ứng dụng. Từ đó kiến nghị, đóng góp cho việc hoàn thiện phương pháp tính toán cọc, quy trình công nghệ thi công cọc. 5. Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm có: Phần mở đầu, 3 chương, kết luận và kiến nghị, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục. Phần Mở đầu nêu lên sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài, mục tiêu cần đạt được và phương pháp nghiên cứu trong luận văn.
i MỤC LỤC MỤC LỤC i TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TẦNG HẦM VÀ CÁC BIỆN PHÁP GIỮ VÁCH HỐ ĐÀO SÂU 1.1 Những vấn đề chung tầng hầm 1.2 Các phương pháp thi công tầng hầm [9] 1.3 Các biện pháp giữ ổn định vách hố đào sâu thi công đào mở [2], [4], [10] 12 1.4 Nguyên tắc thiết kế lựa chọn kết cấu chắn giữ [2], [4], [10] 26 1.5 Vấn đề thi công tầng hầm công trình xây chen đô thị lớn 28 Kết luận chương 31 CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÔNG NGHỆ CỌC KHOAN NHỒI TIẾT DIỆN NHỎ LÀM TƯỜNG CHẮN ĐẤT 33 2.1 Những vấn đề chung công nghệ cọc khoan nhồi 33 2.2 Những vấn đề chung công nghệ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ 36 2.3 Cơ sở khoa học công nghệ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất thi công hố móng 43 (2.1) 44 (2.2) 44 (2.3) 45 ii (2.4) 45 Sau rút gọn ta phương trình bậc to: 45 45 (2.5) 45 Trong đó: (2.6) 45 Giải phương trình bậc theo phương pháp thử dần đồ thị ta tìm trị số t0- độ sâu cọc ngàm vào đất từ điểm d trở xuống; 46 Để đảm bảo an toàn, độ sâu thực tế ngàm vào đất từ mặt đáy hố móng trở xuống là: 46 (2.7) 46 - Tính mô men uốn lớn cọc: 46 (2.8) 46 (2.9) 46 (2.10) 47 (2.11) 48 Bảng 2.1 Hệ số tỉ lệ m 49 Bảng 2.2 Hệ số hướng ngang k 50 Bảng 2.3 Hệ số tỉ lệ c 50 Bảng 2.4 Nội lực chuyển dịch cọc đàn hồi 54 Bảng 2.5 Một số thông số kỹ thuật máy Clo Zironi CR18 61 Bảng 2.6 Một số thông số kỹ thuật máy Clo Zironi CR14 61 Bảng 2.7 Một số thông số kỹ thuật máy Casagrande C6 62 Bảng 2.8 Một số thông số kỹ thuật máy Stealth T15000 63 Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật máy khoan cọc nhồi tiết diện nhỏ sản xuất sử dụng Việt Nam 63 iii CHƯƠNG CÁC VẤN ĐỀ KỸ THUẬT CHỦ YẾU CẦN QUAN TÂM KHI THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI TIẾT DIỆN NHỎ LÀM TƯỜNG CHẮN ĐẤT 66 3.1 Công tác thiết kế cọc làm tường chắn 66 3.2 Quy trình công nghệ thi công hố móng sử dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất 76 3.3 Các cố thường gặp thi công cọc khoan nhồi đường kính nhỏ làm tường cọc vây 85 3.4 Một số nội dung quản lý chất lượng thi công hố tầng hầm công trình xây chen sử dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90 Kết luận 90 Kiến nghị 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 iv TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ - Họ tên học viên: Bùi Khắc Bình - Lớp: Xây dựng Dân dụng Công nghiệp Khóa: 2011 - Cán hướng dẫn: TS Bùi Đức Năng - Tên đề tài: Công nghệ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất - Tóm tắt: Nghiên cứu để hoàn thiện quy trình thiết kế thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất để áp dụng xây dựng dân dụng công nghiệp, nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất thi công nhà có tầng hầm điều kiện xây chèn khu đô thị Viêt Nam, bao gồm việc lựa chon phương pháp tính toán cọc hoàn thiện công nghệ thi công v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU a: Cự ly đến mặt đất hợp lực b1: độ rọng tính toán thân cọc Cn: lực tầng đất n C: Hệ số theo chiều ngang ea3, ep3: áp lực chủ động bị động trước sau trường Ea: Hợp lực đất Ea1,Ea2: Hợp lực áp lực đất chủ động Ep: Hợp lực áp lực đất bị động EI: độ cứng chống uốn thân cọc hi: Độ cứng tầng đất thứ i Mo: mô men uốn Mep: cánh tay đòn điểm A hợp lực áp lực đất bị động Qo: Tải trọng ngang qn : Tải trọng thẳng đứng tải trọng mặt đất truyền đến đáy tầng đất n Q: Tải trọng phân bố đất to: độ sâu cọc ngâm vào đất Xo: Chuyển vị ngang u: cự ly đến đáy hố điểm áp lực đất không Φo: Góc xoay ∑p: áp lực đất chủ động, hợp lực áp lực nước ﻻi : Trọng lượng riêng đất thứ i Z: Cao trình đỉnh cọc vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Hệ số tỉ lệ m 49 Bảng 2.2 Hệ số hướng ngang k 50 Bảng 2.3 Hệ số tỉ lệ c 50 Bảng 2.4 Nội lực chuyển dịch cọc đàn hồi 54 Bảng 2.5 Một số thông số kỹ thuật máy Clo Zironi CR18 61 Bảng 2.6 Một số thông số kỹ thuật máy Clo Zironi CR14 61 Bảng 2.7 Một số thông số kỹ thuật máy Casagrande C6 62 Bảng 2.8 Một số thông số kỹ thuật máy Stealth T15000 63 Bảng 2.9 Thông số kỹ thuật máy khoan cọc nhồi tiết diện nhỏ sản xuất sử dụng Việt Nam 63 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Gia cố hố đào trước đào móng 13 Hình 1.2 Sơ đồ hoạt động phương pháp đóng băng nhân tạo 14 Hình 1.3 Tường cừ ngàm (không neo, chống) 18 Hình 1.4 Tường cừ neo 18 Hình 1.5 Đinh đất 19 Hình 1.6 Kết cấu chắn giữ có dạng tường cọc trộn 21 Hình 1.7 Cách bố trí cọc nhồi làm tường chắn cho thành hố đào 23 Hình 2.1 Tính cọc conson phương pháp cân bằn tĩnh 44 (2.1) 44 (2.2) 44 (2.3) 45 (2.4) 45 Sau rút gọn ta phương trình bậc to: 45 45 (2.5) 45 Trong đó: (2.6) 45 Giải phương trình bậc theo phương pháp thử dần đồ thị ta tìm trị số t0- độ sâu cọc ngàm vào đất từ điểm d trở xuống; 46 Để đảm bảo an toàn, độ sâu thực tế ngàm vào đất từ mặt đáy hố móng trở xuống là: 46 (2.7) 46 - Tính mô men uốn lớn cọc: 46 (2.8) 46 (2.9) 46 viii Hình 2.2 Sơ đồ chuyển dịch cọc conson phân bố áp lực đất 46 Hình 2.3 Sơ đồ tính toán theo Blum 47 (2.10) 47 (2.11) 48 Hình 2.4 Quy luật biến đổi hệ số 49 Hình 2.5 Sơ đồ tính toán coi cọc dầm đàn hồi 51 Hình 2.6 Sơ đồ tính toán theo phương pháp “m” 53 Hình 2.7 Chuyển vị góc xoay cọc đáy hố móng tác động lực đơn vị mô men đơn vị 54 Hình 2.8 Sơ đồ tính toán cân tĩnh chắn giữ cọc với tầng chống 55 Hình 2.9 Sơ đồ tính toán theo phương pháp dầm đẳng trị 56 Hình 2.10 Sơ đồ tính toán theo giai đoạn thi công 57 Hình 3.1 Sơ đồ định vị tim cọc 77 MỞ ĐẦU Sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài Ngày nay, thành phố lớn khu đô thị việc xây dựng công trình ngầm phục vụ cho nhu cầu sử dụng hạ tầng (nơi đỗ xe, giao thông đô thị, hệ thống kỹ thuật phụ trợ ) trở nên phổ biến Đặc biệt, việc xây dựng tầng hầm để tận dụng quỹ đất không phát triển công trình quy mô lớn nhà cao tầng mà thực công trình vừa nhỏ điều kiện xây chen Thi công hố đào sâu để xây dựng công trình ngầm toán phức tạp, vấn đề phải lựa chọn công nghệ thi công phù hợp, đảm bảo chất lượng, an toàn hiệu cho công trình xây dựng công trình lân cận Cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ (hay cọc khoan nhồi đường kính nhỏ) đã được nghiên cứu, ứng dụng từ rất lâu thế giới xử lý nền móng các công trình dân dụng hay công trình ngầm Ở Việt Nam, cọc nhồi đường kính nhỏ cũng được triển khai áp dụng cho các công trình xây dựng dân dụng các đô thị, cụ thể tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Nó tỏ có nhiều ưu thế bởi thiết bị thi công nhỏ gọn có thể thi công điều kiện chật hẹp, có khả chịu tải lớn, độ an toàn cao thi công và giá thành khá cạnh tranh Đặc biệt, có thể thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ sát công trình có trước nên rất tiết kiệm diện tích mặt bằng, điều mà các chủ đầu tư tư nhân tại các khu vực “đất vàng” rất quan tâm Mặc dù vậy, thực tế việc ứng dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm cọc chịu lực cũng làm tường chắn đất còn mang tính tự phát, theo kinh nghiệm nhà thầu thi công mà chưa xây dựng tổng hợp, xây dựng thành quy trình tính toán áp dụng công nghệ Tính khả thi hiệu kỹ thuật - kinh tế chưa đánh giá đầy đủ mức Hiện nay, vẫn chưa có hệ thống tiêu chuẩn, quy phạm xây dựng phục vụ cho việc thiết kế và thi công Điều đó gây không ít khó khăn quá trình ứng dụng và quảng bá công nghệ Do đó việc nghiên cứu để hoàn thiện quy trình thiết kế và thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất để áp dụng xây dựng dân dụng và công nghiệp phạm vi đô thị Việt Nam là một việc cần thiết, xuất phát từ yêu cầu thực tiễn của quá trình phát triển xây dựng Mục tiêu của đề tài Nghiên cứu khả ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất thi công nhà có tầng hầm điều kiện xây chen tại các đô thị Việt Nam bao gồm việc lựa chọn phương pháp tính toán cọc hoàn thiện công nghệ thi công Phạm vi nghiên cứu Tập trung nghiên cứu việc ứng dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ thi công tầng hầm các công trình xây chen có diện tích nhỏ và trung bình tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh Phương pháp nghiên cứu Tổng hợp nội dung lý thuyết thực tiễn liên quan đến ứng dụng công nghệ cọc khoan nhồi đường kính nhỏ làm tường chắn đất, phân tích luận giải tồn tại, thiếu sót trình ứng dụng Từ kiến nghị, đóng góp cho việc hoàn thiện phương pháp tính toán cọc, quy trình công nghệ thi công cọc Cấu trúc của luận văn Luận văn gồm có: Phần mở đầu, chương, kết luận và kiến nghị, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục Phần Mở đầu nêu lên sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài, mục tiêu cần đạt được và phương pháp nghiên cứu luận văn 82 Bêtông đổ sau kết thúc công tác vệ sinh hố khoan khoảng thời gian không 10 phút phương pháp thổi nghịch Thời gian đổ bêtông cọc không để đảm bảo độ liên tục và chất lượng bêtông cọc Trước đổ bêtông cần kiểm tra van trượt (thường bọt xốp) đặt vào miệng ống đổ, bảo đảm cho mẻ bêtông liên tục cho xuống tới đáy để choán chỗ đáy hố khoan (chỉ ngừng thổi và đổ bêtông máng trộn có khối lượng vữa bêtông > dung tích ống đổ và dung tích 0,8m cọc) - Quy trình đổ bêtông: Kỹ thuật viên và giám sát theo dõi cao độ mức bêtông dâng hố khoan thông qua việc tính khối lượng bêtông mẻ trộn và theo đường kính danh định cọc (trên thực tế đường kính cọc lớn từ 10% đến 20% tuỳ theo địa tầng khoan) Khi nâng ống đổ lên để nhồi bêtông, phải đảm bảo ống đổ ngập không nhỏ 1,5m bêtông Khi bêtông dâng lên đến miệng hố khoan, lớp bêtông thường bị nhiễm bẩn dung dịch sét xâm nhập trình vữa dâng nên cần để toàn lượng bêtông bị nhiễm bẩn này trào khỏi miệng hố (khoảng 1,0m) và bỏ mắt thường xác định lớp bêtông đạt yêu cầu ngừng đổ bêtông Sau kết thúc đổ bêtông tiến hành rút ống casing lên 3.2.8 Kiểm tra chất lượng cọc Chất lượng bêtông cọc bảo đảm thông qua việc thực quy trình thi công chặt chẽ, so sánh khối lượng bêtông tính theo đường kính danh định cọc (tăng khoảng 10-20%) Thêm vào đường kính cọc nhỏ nên hiệu ứng vòm thành cọc tốt, xảy sập thành trừ trường hợp gặp tầng cát chảy cần sử dụng dung dịch bentonit với tỷ trọng phù hợp và với phương pháp thi công phù hợp 83 Với mặt thi công cho phép thể kiểm tra sức chịu tải cọc thí nghiệm nén tĩnh Với cọc D400 trở lên đặt hai ống siêu âm và dùng đầu đo siêu âm kiểm tra chất lượng cọc thử PIT Trên thực tế chất lượng bêtông cọc kiểm chứng sử dụng cọc là cừ chắn đất làm tầng hầm, thân cọc đào lộ trình thi công tầng hầm cho thấy chất lượng bêtông cọc bảo đảm 3.2.9 Thi công hố đào Trước tiến hành thi công hố đào cần tiến hành thi công dầm bo xung quanh cọc thi công tường nhằm nâng cao hiệu làm việc tường Chiều rộng dầm bo đầu cọc thường lớn đường kính cọc và chiều cao dầm lấy khoảng 1,5-2b (với b là chiều rộng dầm) Thi công hố đào thực theo biện pháp thi công thiết kế Nên bắt đầu thi công tường chống giữ hố đào từ khu vực xa công trình hữu để kiểm tra công nghệ thi công đánh giá ảnh hưởng khu vực xung quanh ảnh hưởng chấn động, chuyển vị đất, chất lượng đổ bê tông, mối nối tác động khác Cần thay đổi công nghệ điều chỉnh thiết kế công nghệ không đáp ứng yêu cầu qua việc thi công thử Sau thiết kế bố trí hợp lý kết cấu hệ dầm chống đỡ đảm bảo chất lượng thi công điều quan trọng Trình tự lắp dựng tháo dỡ hệ thống dầm chống bắt buộc phải phù hợp với giai đoạn thiết kế kết cấu dầm chống, phối hợp chặt chẽ với việc đào hố móng thi công phần ngầm công trình Hệ thống dầm chống, vai trò lớp có tính chất chịu lực giống tầng dầm sàn công trình, chịu toàn tải trọng từ tường chắn đất truyền vào Tất hệ dầm chống phải lắp vào hào đào mặt đất, với nguyên tắc đào theo phân tầng phải thực việc lắp hệ dầm chống trước sau đào phần đất 84 bên Sau hoàn thành đáy sàn công trình đạt cường độ thiết kế định, nhờ vào cường độ độ cứng mặt phẳng cấu kiện đáy, sàn để tháo dỡ phần phận dầm chống tương ứng, trước thiết phải bố trí kết cấu truyền lực đủ tin cậy kết cấu công trình với tường cọc chắn Thi công hệ dầm chống thép bắt buộc phải định biện pháp kiểm tra chất lượng chặt chẽ, đảm bảo chất lượng thi công mối nối cấu kiện Căn vào điều kiện trường, khả cần trục tình hình cụ thể bố trí chống, cố gắng tối đa ghép thành đoạn lắp dầm chống tương đối dài mặt đất, giảm bớt mắt nối phải thi công hố móng Với loại dầm chống thép sử dụng nhiều năm, phải qua kiểm tra xác nhận kích thước phù hợp với yêu cầu sử dụng dùng Độ dài đoạn lắp ghép hố móng dầm quây thép không nên nhỏ cự ly bốn điểm dầm chống kề Điểm nối ghép nên bố trí gần dầm chống Khi cấu kiện chống giữ xuyên qua đáy công trình tường ngoài, phải làm cách nước có biện pháp chống thấm Sau hệ dầm chống thép lắp vào vị trí, phải căng dự ứng lực theo yêu cầu thiết kế (nếu có), có điều kiện dầm chống đặt kích có đồng hồ đo, đề phòng dầm chống bị lỏng Khi tăng áp lực thanh, phải chỉnh lại dự áp lực cho dầm liền kề Khi độ dài dầm chống 30m, phải đồng thời tăng áp hai, đầu thanh, áp lực phải tăng theo cấp, tăng tăng lại nhiều lần Thường dự áp lực nên điều chỉnh mức 50% lực trục thiết kế, không nên cao Khi dự áp lực tăng tới 80% lực trục chống phải đề phòng kết cấu quây giữ bị đẩy nghiêng ngoài, bị phá hỏng ảnh hưởng đến công trình gần hố móng 85 Ngoài thi công hệ dầm chống nói trên, cần thực trình tự theo thiết kế biện pháp thi công từ lắp đặt đến tháo dỡ Về tiến độ thi công: Thời gian thi công tầng hầm phải thực với tiến độ nhanh dựa việc tổ chức hợp lý trình công tác Thời gian thi công kéo dài dẫn đến chuyển dịch lớn đất xung quanh hố đào Mặt khác ảnh hưởng phức tạp thời tiết hạn chế tới mức thấp tốc độ thi công nhanh Vì cần quan tâm đến trình công tác sau: - Thi công đào đất cần tiến hành nhanh nhất, hạn chế chuyển dịch tường chắn đào, không đào cấp độ sâu quy định - Không chậm trễ việc lắp đặt hệ thống chống đỡ cho tường chắn cấp thiết kế - Thực thi công hệ dầm cột chống đỡ bổ sung kịp thời với trình giải phóng hệ chống đỡ ban đầu 3.3 Các cố thường gặp thi công cọc khoan nhồi đường kính nhỏ làm tường cọc vây - Không khoan cọc gặp phải dị vật: Trong trình thi công hàng cọc khoan nhồi để hàng cọc vây sát với nhà dân lân cận cần có giải pháp triệt để đào và phá dỡ móng cũ, dị vật nhà cũ Trước khoan hàng cọc vây cần tiến hành khảo sát nhà lân cận và móng cũ nhà lân cận để có biện pháp thi công cọc hợp lý - Sạt lở móng nhà liền kề trình khoan cọc: Do nhà lân cận khu phố các thành phố đã xây dựng từ đầu kỷ 20 thường gia cố đệm cát và đóng cọc tre Do để tránh tượng sạt đệm cát nhà xung quanh xuống hố khoan, đơn vị thi công phải đặt ống casing có độ dài lớn độ sâu chôn móng nhà liền kề 86 - Hiện tượng nước mặt tràn vào hố đào: Mặc dù thiết kế đã tính đến lượng nước ngầm đất thường tồn lượng nước mặt định thi công không tính đến vấn đề xử lý lượng nước mặt này theo phương pháp hạ mực nước ngầm thông thường - Sạt thành hố đào trình khoan cọc: Đây là cố thường gặp phải thi công cọc khoan nhồi Để phòng ngừa sử cố này cần sử dụng hiệu hệ ống chống và dung dịch Bentonite giữ thành hố khoan - Đứt gãy cần khoan, mũi khoan trình khoan tạo lỗ: Không giống loại máy khoan cọc khoan nhồi đường kính lớn khác máy khoan cọc nhồi đường kính nhỏ có kính cỡ công suất nhỏ nhiều gặp phải dạng địa chất phức tạp, đá ngầm dị vật lớn dễ gây tượng đứt gãy cần khoan, mũi khoan trình khoan tạo lỗ 3.4 Một số nội dung quản lý chất lượng thi công hố tầng hầm công trình xây chen sử dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ 3.4.1 Quy định chung - Khi thi công gần các công trình có trước phải có biện pháp quan trắc các công trình này và lựa chọn giải pháp thi công thích hợp để đảm bảo an toàn, ổn định cho chúng Nhà thầu được đưa các giải pháp bảo đảm an toàn các công trình lân cận vào giá chào thầu Người chịu trách nhiệm thiết kế tổ chức thi công, chọn biện pháp, thiết bị phải có trình độ kinh nghiệm thi công cọc nhồi tiết diện nhỏ qua ít nhất một công trình tương tự Cán bộ và công nhân tham gia thi công phải được huấn luyện và đào tạo tay nghề - Nhà thầu cần lập biện pháp thi công đầy đủ bản vẽ và thuyết minh chi tiết để trình chủ đầu tư (hoặc tư vấn giám sát của chủ đầu tư) xem xét phê 87 chuẩn trước tiến hành thi công Trong thi công phải tiến hành kiểm tra từng công đoạn, nếu đạt yêu cầu mới được thi công công đoạn tiếp theo - Nghiệm thu móng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ dựa theo các nguyên tắc bản tiêu chuẩn TCVN 5637-1991 và các quy định về quản lý đầu tư và xây dựng có liên quan 3.4.2 Kiểm tra trước thi công - Kiểm tra điều kiện khởi công công trình Kiểm tra và xác nhận mặt bằng, công tác chuẩn bị thi cong thiết bị, mốc định vị, trục, tim, cốt, vật liệu - Kiểm tra vật liệu chính (thép, xi măng, vữa sét, phụ gia, cát, đá, nước sạch ), chứng chỉ chất lượng của nhà sản xuất và kết quả thí nghiệm kiểm định chất lượng - Lập hệ thống quản lý giám sát chất lượng, khối lượng, tiến độ, an toàn lao động, vệ sinh môi trường cho phù hợp yêu cầu của dự án: Hồ sơ pháp lý; Nhật ký giám sát thi công, xây dựng công trình; Sổ tay chất lượng; Quy trình đánh giá chất lượng nội bộ; Quy trình kiểm soát sự cố và khắc phục; Các bước đánh giá chất lượng vật liệu, vật tư, thiết bị; Phòng thí nghiệm hợp chuẩn; Quy trình nghiệm thu và bàn giao, các biểu mẫu, lập các file tài liệu, hồ sơ nhân sự, phân công nhiệm vụ - Kiểm tra về nghiệm thu và phê duyệt bản vẽ thiết kế thi công, đối chiếu với hồ sơ dự thầu, với hiện trường, những sai khác so với đồ án thiết kế và đề xuất với chủ đầu tư kiến nghị phương pháp xử lý 3.4.3 Kiểm tra và giám sát thi công Kiểm tra và giám sát thi công là kiểm tra và giám sát chặt chẽ các nội dung quy trình thi công, nhằm đảm bảo mỗi bước thi công đều đúng theo yêu cầu kỹ thuật của công nghệ và trình tự thiết kế tổ chức thi công đã đề Các nội dung kiểm tra và giám sát bản theo các bước của 88 công nghệ thi công cọc khoan nhồi và đặc biệt là các bước thi công đào đất, lắp đặt hệ thống dầm chống theo thiết kế Các nội dung kiểm tra phải được ghi vào các biên bản và lưu trữ theo quy định Đặc biệt lưu ý, trình thi công phải tiến hành quan trắc theo yêu cầu thiết kế đặt Công trình phải dừng thi công để đánh giá mức độ nguy hiểm công trình lân cận giá trị quan trắc đạt giới hạn sau: + Khi giá trị quan trắc trường đạt 100% giá trị thiết kế + Khi giá trị quan trắc trường chưa đạt 70% giá trị thiết kế phát dấu hiệu nguy hiểm + Khi quan trắc mực nước ngầm, phát mực nước ngầm hạ thấp cục vài điểm quan trắc có khả tồn khuyết tật cọc cần kiểm tra lại thiết bị đo, kết khảo sát địa chất công trình, độ sâu hạ cọc, chất lường tường cọc, để có biện pháp xử lý cần thiết 3.4.4 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi Trong thi công cọc khoan nhồi đường kính nhỏ làm tường vây thi công hố đào việc kiểm tra chất lượng cọc là cần thiết vì sự an toàn của hố đào Phương pháp phổ biến thường sử dụng trường hợp này là phương pháp siêu âm kiểm tra độ đồng bê tông gõ PIT độ sâu cọc vây không lớn từ 6m đến 30m Thực tế thi công cho thấy khoan cọc có sử dụng ống chống nên chất lượng cọc khoan nhồi đào lộ là tôt để tiết kiệm chi phí cho chủ đầu tư nên thí nghiệm có nghi ngờ chất lượng cọc Kết luận chương Việc thiết kế kết cấu chắn giữ vách hố đào phải đảm bảo theo các nguyên tắc: An toàn tin cậy; Tính hợp lý về kinh tế; Thuận lợi và bảo đảm thời gian thi công Đối với kết cấu tường chắn xây chen, an toàn không 89 chỉ cho công trình hố móng mà còn phải đảm bảo an toàn cho các công trình đã có trước Vì vậy yêu cầu công tác khảo sát phải được quan tâm đầu tư đúng mức để có đủ thông tin phục vụ cho thiết kế và thi công hố đào An toàn hố đào và công trình lân cận còn đòi hỏi việc tuân thủ nghiêm trình tự thi công đã được đề thiết kế thi công Trong thi công phải tiến hành kiểm tra công đoạn, đạt yêu cầu tiến hành thi công công đoạn Phải tiến hành quan trắc địa kỹ thuật để có thể cảnh báo xuất hiện những dấu hiệu bất thường là tiền để của sự cố công trình Để đảm bảo tính kinh tế, cần xác định vai trò của tường cọc không chỉ là tường chắn đất mà còn là một bộ phận của kết cấu tường tầng hầm Cần lựa chọn phương án tường cọc phù hợp với các mục tiêu kể Một hướng phát triển là sử dụng công nghệ CFA để thi công tường cọc hàng chồng tiếp Quy trình thi công cọc khoan nhồi là một quy trình kỹ thuật chặt chẽ đòi hỏi kinh nghiệm của kỹ sư thi công, công tác quản lý và kiểm tra phải được thực hiện nghiêm ngặt (trước, và sau thi công) nhằm đảm bảo chất lượng của cọc 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Với ưu thế về mặt kỹ thuật và tính kinh tế, giải pháp sử dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ làm tường chắn đất hố đào sâu các công trình xây chen tại các đô thị đã và dần trở thành lựa chọn tin cậy nhà đầu tư - Tính toán thiết kế tường chắn đất cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ phải xem xét toàn diện với vai trò tường chắn đồng thời phần kết cấu tường tầng hầm để sử dụng lâu dài Từ lựa chọn phương án cấu tạo công nghệ thi công tường cọc cách hợp lý Một hướng phát triển là sử dụng công nghệ CFA để thi công tường cọc hàng chồng tiếp Vấn đề cần có mạnh dạn đầu tư doanh nghiệp thiện chí chủ đầu tư - Công nghệ sử dụng tường cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ hệ dầm chống giữ vách hố đào sâu có quy trình thi công nghiêm ngặt với yêu cầu đặc thù Các cán kỹ thuật cần nắm tuân thủ dẫn, thực đồng bộ, quán khâu từ khảo sát, thiết kế biện pháp thi công đến thực thi trường theo tiêu chuẩn kỹ thuật hành Công nhân tham gia thi công phải huấn luyện đào tạo tay nghề Chú trọng công tác kiểm tra, giám sát công đoạn, cho phép thực bước công việc trước đạt yêu cầu - Về mặt kỹ thuật, tầng hầm nhà nhiều tầng dạng công trình phức tạp; thi công sâu, dễ xảy cố cho thân công trình công trình liền kề Vì vậy, công việc thiết kế, thi công, giám sát thi công phải đặc biệt coi trọng Phải đảm bảo chất lượng an toàn cho thân công trình mà phải đảm bảo an toàn ổn định cho công trình lân cận Sẵn sàng giải pháp xử lý xảy hư hỏng cố 91 Kiến nghị - Cần có nghiên cứu, khảo sát, đánh giá đầy đủ hiệu công nghệ thi công phần ngầm nói chung công nghệ sử dụng cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ chống giữ vách hố đào sâu nói riêng phạm vi toàn quốc nhằm có tài liệu tham khảo để phục vụ công tác thiết kế thi công công trình - Bộ Xây dựng nên sớm ban hành tiêu chuẩn thi công cọc nhồi đường kính nhỏ làm cho công tác quản lý chất lượng thi công - Xây dựng tìm lời giải cho toán lựa chọn đường kính cọc cho hợp lý nhất quan hệ với đặc điểm địa hình, địa chất, chiều sâu hố đào, tải trọng của các công trình lân cận và giá thành tổng hợp (cọc + biện pháp thi công) Kết giúp cho người thiết kế, thi công công trình có lựa chọn nhanh chóng cho công trình xây dựng Đây hướng nghiên cứu đề tài 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Công ty xử lý móng công trình Đất Việt (2100), Hồ sơ giới thiệu lực thi công cọc khoan nhồi đường kính nhỏ Nguyễn Bá Kế (2002), Thiết kế và thi công hố móng sâu, Nxb Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Bá Kế (2004), Sự cố nền móng công trình, Nxb Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Bá Kế (2006), Xây dựng công trình ngầm đô thị theo phương pháp đào mở, Nxb Xây dựng, Hà Nội Cấn Ngọc Lĩnh (2010), Cọc nhồi đường kính nhỏ đô thị Việt Nam, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kiến trúc Hà Nội Phạm Đức Mạnh (2011), Ứng dụng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ thi công tầng hầm các công trình xây chen phố tại Hà Nội, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Đại học Kiến trúc Hà Nội Nguyễn Văn Quảng (2006), Nền móng và tầng hầm nhà cao tầng, Nxb Xây dựng, Hà Nội Nguyễn Văn Quảng (2005), Chỉ dẫn kỹ thuật thi công kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi, Nxb Xây dựng, Hà Nội Ngô Văn Quỳ (2005), Các phương pháp thi công xây dựng, Nxb Xây dựng, Hà Nội 10 Nguyễn Uyên (2008), Thiết kế và xử lý hố móng, Nxb Xây dựng, Hà Nội 11 TCXD 205:1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế 12 TCXDVN 326:2004 Cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu Tiếng Anh 13 Ken Fleming (2009), Pilling Engineering, Taylo & Francis, USA 93 14 Mackay A.D (2010), “Engineering geological considerations for construction of deep basement in HaNoi, VietNam”, The HKIE Geotechnical Division Annual Seminar 2010 15 Joseph E Bowles (1998), Foundation analysis and design, McGraw-Hill, Singapore 94 PHẦN PHỤ LỤC Hình : Tường cọc khoan nhồi công trình xây chen phố Hà Nội [1] 95 96 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Bùi Khắc Bình Ngày, tháng, năm sinh: 04/08/1981 Nơi sinh: Thị Trấn Nho Quan - Nho Quan - Ninh Bình Địa liên lạc: Phố Tân Lập - TT Nho Quan - Nho Quan – Ninh Bình QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - Từ tháng 2001 đến 2006 : Học đại học xây dựng Hà Nội - Từ tháng 11/2011 đến nay: Học thạc sĩ Học viên Kỹ thuật Quân QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC: - 01/2007 đến tháng 01/2008: Làm việc công ty cổ phần đầu tư Vinashin1 - Từ tháng 01/2008 đến tháng 12/2009: Làm việc XN 991 - Công ty xây dựng 99 - Tổng công ty xây dựng Trường Sơn - Từ tháng 12/2009 đến tháng 9/2010: Làm VP Tư vấn chuyển giao công nghệ xây dựng - Trường đại học kiến trúc Hà Nội - Từ tháng 09/2010 đến nay: Làm Ban quản lý xây dựng Vincom Villeag -Công ty cổ phần phát triển đô thị Sài Đồng XÁC NHẬN QUYỂN LUẬN VĂN ĐỦ ĐIỀU KIỆN NỘP LƯU CHIỂU CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS Bïi §øc N¨ng