CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG ÉP VÀ THỬ TẢI TĨNH CHO CỌC CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯNG 20/06/ 2009 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG ÉP VÀ THỬ TẢI TĨNH CHO CỌC CÔNG TRÌNH TRUNG TÂM KỸ THUẬT TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNG CHẤT LƯNG CHỦ ĐẦU TƯ TRUNG TÂM KỸ THUẬT CƠ QUAN THIẾT KẾ CTY CP TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀ XD SÀI GÒN TIÊU CHUẨN ĐO LƯỜNGCHẤT LƯNG SICC Tổng Giám đốc Giám đốc Trần Văn Dũng Kts Nguyễn Anh Tuấn 20/06/ 2009 A CÁC YÊU CẦU CỦA CÔNG TÁC ÉP THỬ CỌC Tiêu chuẩn áp dụng + TCXDVN 286 - 2003: Đóng ép cọc Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu Vò trí số lượng cọc thử : 08 cọc (xem vẽ đính kèm) Cấu tạo cọc thử: (xem vẽ đính kèm) Chiều sâu hạ cọc dự kiến + Chiều sâu tối đa Lmax = 28m + Chiều sâu tối thiểu Lmin = 24 m Lực ép cọc + Lực ép tối đa Pmax = 375 Tấn + Lực ép tối thiểu Pmin = 250 Tấn Nghiệm thu công tác ép cọc thử Công tác ép cho cọc thử xem đạt yêu cầu khi: - Cọc đạt độ sâu thiết kế quy đònh mục (4) - Cọc đạt lực ép quy đònh mục (5) Khi điều kiện không đạt, nhà thầu cần báo thiết kế để có biện pháp xử lý B CÁC YÊU CẦU CỦA CÔNG TÁC THÍ NGHIỆM THỬ TẢI TĨNH Tổng quát 1.1 Tiêu chuẩn thi công ép cọc tiêu chuẩn thử tải tónh cho cọc: +TCXDVN 269 – 2002: Cọc – Phương pháp thí nghiệm tải trọng tónh ép dọc trục + TCXDVN 286 - 2003: Đóng ép cọc Tiêu chuẩn thi công nghiệm thu 1.2 Thời gian bắt đầu công tác thử tải tónh: (Xem mục 4.2.) 1.3 Số lượng cọc vò trí cọc thử tải tónh: 1.3.1 Số lượng cọc ép thử: 08 cọc ( xem vẽ đònh vò cọc thử) 1.3.2 Số lượng cọc thí nghiệm thử tải tónh : 08 cọc ( xem vẽ đònh vò cọc thử) 1.4 Tải trọng thiết kế (sức chòu tải) cọc: 125 Tấn 1.5 Tải trọng thí nghiệm lớn nhất: Pmax = 3,0 Ptk = 375 Tấn 1.6 Việc thí nghiệm thử tải tónh cho cọc cần tuân thủ theo đề cương trình bày chi tiết phần Ghi chú: Tải trọng thí nghiệm lớn cọc thử xét đến lực ma sát phần chiều dài cọc cao cốt đáy móng gây Phương pháp thí nghiệm Phương pháp thử nghiệm tuân thủ theo Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 269:2002 “ Cọc – Phương pháp thí nghiệm tải trọng tónh ép dọc trục” Thí nghiệm nén tónh cọc thực theo phương pháp gia tải tónh cấp lên cọc theo phương dọc trục Tải trọng tác dụng lên đầu cọc tạo kích thủy lực với dàn đối trọng Hệ dàn đối trọng có tổng trọng lượng 1.5 lần tải trọng lớn (Pmax) dự kiến tác dụng lên đầu cọc Các số đo độ lún đầu cọc phải đọc ghi khoảng thời gian hợp lý cho cấp tải tác dụng Các cấp tải sau áp dụng độ lún đầu cọc cấp áp lực trước ổn đònh xem ổn đònh Độ lún đầu cọc đo đồng hồ độ xác tới 0,01mm phải đặt giá ổn đònh Thiết bò thí nghiệm 3.1 Thiết bò thí nghiệm bao gồm hệ gia tải, hệ phản lực hệ đo đạc quan trắc 3.2 Hệ gia tải gồm kích, bơm hệ thống thủy lực phải bảo đảm không bò rò rỉ, hoạt động an toàn áp lực không nhỏ 150% áp lực làm việc Kích thủy lực phải bảo đảm yêu cầu sau: a) Có sức nâng đáp ứng tải trọng lớn theo dự kiến; b) Có khả gia tải, giảm tải với cấp tải trọng phù hợp với đề cương thí nghiệm; c) Có khả giữ tải ổn đònh không 24 giờ; d) Có hành trình đủ để đáp ứng chuyển vò đầu cọc lớn theo dự kiến cộng với biến dạng hệ phản lực; e) Khi sử dụng nhiều kích, kích thiết phải chủng loại, đặc tính kó thuật phải vận hành máy bơm 3.3 Tấm đệm đầu cọc đầu kích thép có đủ cường độ độ cứng bảo đảm phân bố tải trọng đồng kích lên đầu cọc 3.4 Hệ đo đạc quan trắc bao gồm thiết bò, dụng cụ đo tải trọng tác dụng lên đầu cọc, đo chuyển vò cọc, máy thủy chuẩn, dầm chuẩn dụng cụ kẹp đầu cọc 3.5 Tải trọng tác dụng lên đầu cọc đo đồng hồ áp lực lắp sẵn hệ thống thủy lực Đồng hồ áp lực nên hiệu chỉnh đồng với kích hệ thống thủy lực với độ xác đến 5% Nếu điều kiện hiệu chỉnh đồng hiệu chỉnh riêng đồng hồ áp lực 3.6 Chuyển vò đầu cọc đo – chuyển vò kế có độ xác đến 0,01mm, có hành trình dòch chuyển 50mm đủ để đo chuyển vò lớn theo dự kiến; 3.7 Máy thủy chuẩn dùng để kiểm tra dòch chuyển, chuyển vò gối kê dàn chất tải, hệ thống neo, dầm chuẩn gá lắp chuyển vò kế, độ vồng dầm chính… chuyển vò đầu cọc Các số liệu đo chuyển vò đầu cọc máy thủy chuẩn dùng số liệu kiểm tra thô 3.8 Các thiết bò đo tải trọng chuyển vò phải kiểm đònh hiệu chỉnh đònh kì Các chứng kiểm đònh thiết bò phải thời gian hiệu lực 3.9 Các phận dùng để gá lắp thiết bò đo chuyển vò gồm dầm chuẩn gỗ thép dụng cụ kẹp đầu cọc thép phải đảm bảo bò biến dạng thời tiết 3.10 Hệ phản lực phải thiết kế để chòu phản lực không nhỏ 150% tải trọng thí nghiệm lớn theo dự kiến Hệ phản lực bao gồm dầm (dầm chòu tải) kết hợp với dàn chất tải 3.11 Các phận cấu tạo hệ phản lực phải bảo đảm yêu cầu sau : a) Mỗi loại dầm (dầm chính, dầm phụ dàn chất tải) phải chủng loại, cường độ, độ cứng kích thước; b) Tổng trọng lượng đối trọng kể dàn chất tải, dầm chính… không nhỏ 150% tải trọng thí nghiệm lớn theo dự kiến Ghi : 1) Độ vồng dầm không lớn 1/200 chiều dài tính toán; 2) Đối trọng bê tông, thép, cát đá sỏi, nước chứa vật đựng vật nặng khác; Chuẩn bò thí nghiệm 4.1 Những cọc tiến hành thí nghiệm cần kiểm tra chất lượng theo tiêu chuẩn hành thi công nghiệm thu cọc 4.2 Việc thí nghiệm tiến hành cho cọc có bê tông đạt 100% cường độ Thời gian nghỉ từ kết thúc thi công đến thí nghiệm quy đònh tối thiểu ngày 4.3 Đầu cọc thí nghiệm cắt bớt nối thêm phải gia công để bảo đảm yêu cầu sau : a) Khoảng cách từ đầu cọc đến dầm phải đủ để lắp đặt kích thiết bò đo; b) Mặt đầu cọc làm phẳng, vuông góc với trục cọc, cần thiết phải gia cố thêm để không bò phá hoại cục tác dụng tải trọng thí nghiệm; 4.4 Kích phải đặt trực tiếp đệm đầu cọc, tâm so với tim cọc Khi dùng nhiều kích phải bố trí kích cho tải trọng truyền dọc trục, tâm lên đầu cọc Ghi : 1) Không đặt kích trực tiếp lên đầu cọc thí nghiệm; 2) Nếu kích khớp cầu phải lắp ráp cho mặt phẳng đầu kích (hoặc đệm đầu kích) tiếp xúc hoàn toàn với mặt phẳng dầm 4.5 Hệ phản lực phải lắp đặt theo nguyên tắc cân bằng, đối xứng qua trục cọc, bảo đảm truyền tải trọng dọc trục, tâm lên đầu cọc, đồng thời tuân thủ quy đònh sau: a) Dàn chất tải lắp đặt gối kê ổn đònh, hạn chế tối đa độ lún gối kê; b) Dầm hệ dầm chòu lực phải kê lên trụ đỡ gối kê c) Khi sử dụng nhiều dầm chính, dầm thiết phải liên kết cứng với hàn chòu lực, bảo đảm truyền tải trọng đồng lên đầu cọc; d) Việc chất đối trọng phải cân bằng, nhẹ nhàng, tránh xung lực; e) Khi lắp dựng xong, đầu cọc không bò nén trước trước thí nghiệm 4.6 Dụng cụ kẹp đầu cọc bắt chặt vào thân cọc, cách đầu cọc khoảng 0,5 đường kính cọc 4.7 Các dầm chuẩn đặt song song hai bên cọc thí nghiệm, trụ đỡ dầm chôn chặt xuống đất Chuyển vò kế lắp đối xứng hai bên đầu cọc gắn ổn đònh lên dầm chuẩn, chân chuyển vò kế tựa lên dụng cụ kẹp đầu cọc đệm đầu cọc (hoặc lắp ngược lại) Ghi : 1) Chân chuyển vò kế nên tựa mặt phẳng nhẵn, tốt dùng kính nhỏ; 2) Khi dùng thiết bò điện, điện quang để đo chuyển vò đầu cọc, phận thu nhận gắn chặt vào thân cọc dụng cụ kẹp đầu cọc 4.8 Khoảng cách lắp dựng thiết bò quy đònh sau: a) Từ cọc thí nghiệm đến điểm gần gối kê: ≥ 3D trường hợp không nhỏ 1,5m; b) Từ cọc thí nghiệm đến gối đỡ dầm chuẩn: ≥ 1,5m; c) Từ mốc chuẩn đến cọc thí nghiệm gối kê giàn chất tải: ≥ 5D trường hợp không nhỏ 2,5m Ghi chú: D chiều rộng tiết diện cọc đường kính cọc Quy trình gia tải 5.1 Trước thí nghiệm thức, tiến hành gia tải trước nhằm kiểm tra hoạt động thiết bò thí nghiệm tạo tiếp xúc tốt thiết bò đầu cọc Gia tải trước tiến hành cách tác dụng lên đầu cọc khoảng 5% tải trọng thiết kế sau giảm tải 0, theo dõi hoạt động thiết bò thí nghiệm Thời gian gia tải thời gian giữ tải cấp khoảng 10 phút 5.2 Thí nghiệm thực theo quy trình gia tải giảm tải cấp, tính (%) tải trọng thí nghiệm lớn Cấp tải tăng giảm chuyển vò (độ lún) độ phục hồi đầu cọc đạt ổn đònh quy ước đủ thời gian quy đònh 5.3 Quy trình gia tải thực Bảng 2: Bảng 2: Quy trình thí nghiệm A Chu trình STT GIA TẢI Tải trọng Thời gian Ghi 0%PTK Tấn 25%PTK 31.25 Tấn 50%PTK 62.50 Tấn 75%PTK 93.75 Tấn GỈAM TẢI 100%PTK 125 Tấn Ghi số đọc Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU 50%PTK 0%PTK 62.50 Tấn Tấn 30 30 Phút Phút B Chu trình STT GIA TẢI CHU TRÌNH 0%PTK Tải trọng Thời gian Tấn 100%PTK 125 Tấn 125%PTK 156.25 Tấn 10 150%PTK 187.5 Tấn 11 175%PTK 218.75 Tấn 12 200%PTK 250 Tấn Ghi Ghi số đọc chu trình Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU Hoặc lớn để Giờ đạt ĐLQU 13 225%PTK 281.25 Tấn Giờ 14 250%PTK 312.50 Tấn Giờ 15 275%PTK 343.75 Tấn Giờ 16 300%PTK 375 Tấn 24 Giờ Hoặc lớn để đạt ĐLQU Hoặc lớn để đạt ĐLQU Hoặc lớn để đạt ĐLQU Hoặc lớn để đạt ĐLQU GIẢM TẢI CHU TRÌNH 17 250%PTK 312.50 Tấn 30 Phút 18 200%PTK 250 Tấn 30 Phút 19 150%PTK 187.50 Tấn 30 Phút 20 100%PTK 125 Tấn 30 Phút 21 50%PTK 62.50 Tấn 30 Phút 22 50%PTK Tấn Giờ Ghi chú: Điều kiện chuyển cấp tải: ∆S ≤ 0.1mm / H 1H Ghi chú: tải trọng thí nghiệm lớn (max) cọc thử nêu mục 1.5 5.4 Các giá trò thời gian, tải trọng chuyển vò đầu cọc cần phải đo đạc ghi chép sau tăng giảm tải theo khoảng thời gian quy đònh bảng Bảng 3: Thời gian theo dõi độ lún ghi chép số liệu Cấp tải trọng Thời gian theo dõi đọc số liệu Không 10 phút lần cho 30 phút đầu Cấp gia tải Không 15 phút lần cho 30 phút sau Không 1h lần cho 10 Không 2h lần cho > 12 sau Không 10 phút lần cho 30 phút đầu Cấp gia tải lại cấp giảm tải Không 15 phút lần cho 30 phút sau Không lần cho thời gian > 5.5 Tốc độ chuyển vò đầu cọc đạt giá trò sau xem ổn đònh quy ước: Không 0,1mm/h 5.6 Tải trọng thí nghiệm lớn lấy theo mục 1.5 5.7 Theo dõi xử lý số trường hợp xảy trình gia tải: a) Trò số cấp gia tải tăng cấp đầu xét thấy cọc lún không đáng kể giảm gia tải gần đến tải trọng phá hoại b) Trường hợp cọc có dấu hiệu bò phá hoại cấp tải trọng lớn theo dự kiến giảm cấp tải trọng trước giữ tải quy đònh 5.8 Tiến hành vẽ biểu đồ quan hệ tải trọng – chuyển vò chuyển vò – thời gian cấp tải để theo dõi diễn biến trình thí nghiệm 5.9 Trong thời gian thí nghiệm, phải thường xuyên quan sát theo dõi tình trạng cọc thí nghiệm, độ chuyển dòch dàn chất tải v.v… để kòp thời có biện pháp xử lí 5.10 Cọc thí nghiệm xem không đạt : a) Tổng chuyển vò đầu cọc vượt 10% đường kính cọc b) Vật liệu cọc bò phá hoại 5.11 Thí nghiệm xem kết thúc đạt mục tiêu thí nghiệm theo đề cương 5.12 Thí nghiệm phải tạm dừng phát thấy tượng sau đây: a) Các mốc chuẩn đặt sai, không ổn đònh bò phá hỏng; b) Kích thiết bò đo không hoạt động không xác; c) Hệ phản lực không ổn đònh Việc thí nghiệm tiếp tục sau xử lí, khắc phục 5.13 Thí nghiệm bò hủy bỏ phát thấy: a) Cọc bò nén trước gia tải; b) Các tình trạng nêu điều 5.13 khắc phục Xử lý trình bày kết thí nghiệm 6.1 Các số liệu thí nghiệm phân tích, xử lý đưa vào dạng bảng quy đònh phụ lục kèm theo, bao gồm: a) Bảng số liệu thí nghiệm; b) Bảng tổng hợp kết thí nghiệm 6.2 Từ số liệu thí nghiệm, thành lập biểu đồ quan hệ sau đây: a) Biểu đồ quan hệ tải trọng – chuyển vò; b) Biểu đồ quan hệ chuyển vò – thời gian cấp tải; c) Biểu đồ quan hệ tải trọng – thời gian; d) Biểu đồ quan hệ chuyển vò – tải trọng – thời gian e) Các quan hệ logarit đại lượng 10 6.3 Sức chòu tải cho phép cọc đơn xác đònh sức chòu tải giới hạn chia cho hệ số an toàn (hệ số an toàn thiết kế đònh), sau trừ ma sát phần chiều dài cọc cao cốt đáy móng gây Báo cáo kết thí nghiệm 7.1 Những vấn đề chung a)Đặc điểm công trình; b)Đòa điểm trường thí nghiệm; c)Sơ đồ bố trí cọc 7.2 Đặc điểm cọc thí nghiệm: a)Số hiệu, vò trí cọc; b)Thiết bò phương pháp thi công cọc; c)Loại cọc; d)Vật liệu cọc; e)Kích thước cọc (chiều dài, chiều rộng); f)Cao độ đầu cọc, cao độ mũi cọc; g)Đặc điểm cốt thép; h)Kết kiểm tra cường độ mẫu bê tông; i) Tải trọng thiết kế cọc; j) Tải trọng thí nghiệm chuyển vò lớn theo dự kiến 7.3 Sơ đồ thí nghiệm thiết bò: a)Ngày thí nghiệm; b)Số lượng cọc thí nghiệm; c)Mô tả sơ thiết bò thí nghiệm; d)Sơ đồ bố trí cọc thí nghiệm hệ thống thiết bò thí nghiệm; e)Sơ đồ bố trí hệ đo đạc, quan trắc; f)Các chứng kiểm đònh thiết bò thí nghiệm … 7.4 Quy trình thí nghiệm: a)Chu kỳ thí nghiệm; b)Quy trình tăng tải, giảm tải; c)Biểu theo dõi, ghi chép số liệu thí nghiệm trường 7.5 Biểu diễn kết thí nghiệm 7.6 Kết luận, kiến nghò kết thí nghiệm 11 Công tác an toàn Ngoài việc tuân thủ nội quy an toàn lao động xây dựng, cần phải chấp hành quy đònh sau thí nghiệm: 8.1 Người trách nhiệm không vào khu vực thí nghiệm 8.2 Các phế liệu, gạch vỡ, bùn nhão, dầu mỡ v.v… trường thí nghiệm phải dọn 8.2 Phải có biện pháp bảo vệ thiết bò, máy móc thí nghiệm khỏi mưa gió, nắng nóng 8.3 Kích, bơm hệ thống đường ống thủy lực, hệ thống van, đầu nối cần đònh kỳ kiểm tra vệ sinh Thay kòp thời phận bò hư hỏng 8.4 Việc lắp đặt tháo dỡ đối trọng cần thực với biện pháp an toàn thích hợp 8.5 Dỡ bỏ giá đỡ … dọn khu vực thí nghiệm để đảm bảo an toàn mặt thi công 8.6 Sau kết thúc thí nghiệm, toàn thiết bò thí nghiệm cần tháo dỡ, vận chuyển khỏi trường bảo dưỡng cẩn thận C ÉP CỌC ĐẠI TRÀ Sau có kết thử tónh, tư vấn thiết kế đònh: - Chiều dài cọc - Lực ép cọc 12 PHỤ LỤC B B1 Mẫu ghi chép số liệu thí nghiệm (9) (10) (11) (12) (13) (14) Ghi chú: (1) : Ngày, tháng thí nghiệm (2) : Thời gian thí nghiệm (thời gian bắt đầu gia tải giảm tải) (3) : Thời gian đọc số liệu (4) : Phần trăm tải trọng thiết kế (tính %) (5) : Tải trọng thí nghiệm (tính Tấn) (6) , (7), (8), (9): Số đọc chuyển vò kế (đồng hồ đo lún) (10), (11), (12), (13): Chuyển vò đầu cọc tính từ chuyển vò kế (14): Chuyển vò đầu cọc trung bình (15): Ghi tượng, cố quan sát phát trình thí nghiệm 13 Ghi Chuyển vò trung bình (8) Chuyển vò S4 (7) Chuyển vò S3 (6) Chuyển vò S2 Đồng hồ No.3 (5) Chuyển vò S1 Đồng hồ No.2 (4) Độ lún đầu cọc (mm) Đồng hồ No.4 Đồng hồ No.1 (3) Số đọc chuyển vò kế Tải thí nghiệm (T) (2) Tải trọng TN Số hiệu cọc: ………………………………………………………………………… Kích thước cọc: …………………………………………………………………… Chiều dài cọc: ….………………………………………………………………… Tải trọng thí nghiệm Max: ……………………………………………… Phương pháp gia tải: ………………………………………………………… (%)% tải trọng TK Thời gian thí nghiệm (1) Thời gian theo dõi Ngày thí ghiệm Tên công trình: …………………………………………………………………… Đòa điểm: …………….………………………………………………………………… Ngày thí nghiệm: ……………………………………………………………… Người thí nghiệm: ……………………………………………………………… Người kiểm tra: …………………………………………………………………… (15) B2 Bảng tổng hợp kết thí nghiệm Chu kỳ thí nghiệm Tải thí nghiệm (Tấn) Thời gian giữ tải (giờ, phút) 14 Chuyển vò đầu cọc (mm) Ghi