CHUYÊN ĐỀ CỌC XI MĂNG ĐẤT Phần I: Khái niệm cọc xi măng đất - Cọc xi măng đất (hay gọi cột xi măng đất, trụ xi măng đất), thi công tạo thành  theo phương pháp khoan trộn sâu Dùng máy khoan thiết bị chuyên dùng (cần khoan, mũi khoan…) khoan vào đất với đường kính chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế - Đất q trình khoan khơng lấy lên khỏi lỗ khoan mà bị phá vỡ kết cấu, cánh mũi khoan nghiền tơi, trộn với chất kết dính (chất kết dính thơng thường xi măng vơi, thạch cao… đơi có thêm chất phụ gia cát) Hiện giới có hai cơng nghệ được áp dụng phổ biến công nghệ Châu Âu công nghệ Nhật Bản Ở Việt Nam áp dụng phổ biến công nghệ Nhật Bản với hai phương pháp trộn khô trộn ướt  Trộn khơ q trình phun trộn xi măng khơ với đất có khơng có chất phụ gia  Trộn ướt trình bơm trộn vữa xi măng với đất có khơng có chất phụ gia  Mỗi phương pháp trộn (khơ ướt) có thiết bị giây chuyền thi công kỹ thuật, thi công phun (bơm) trộn khác Phần II: Phạm vi ứng dụng cọc xi măng đất Khi xây dựng cơng trình có tải trọng lớn đất yếu cần phải có biện pháp xử lý đất bên móng cơng trình, khu vực có tầng đất yếu dày Một biện pháp xử lý hiệu kinh tế dùng Cọc xi măng đất Cọc xi măng đất áp dụng rộng rãi việc xử lý móng đất yếu cho cơng trình xây dựng giao thơng, thuỷ lợi, sân bay, bến cảng…như: làm tường hào chống thấm cho đê đập, sửa chữa thấm mang cống đáy cống, sử dụng tường chắn, gia cố đất xung quanh đường hầm, chống trượt đất cho mái dốc, gia cố đường, mố cầu dẫn… Công nghệ khoan vữa (grouting technology), với áp lực 20-40 Mpa dùng xây dựng móng cơng trình ngầm nhằm • Nhồi lấp lỗ rỗng • Làm chuyển vị dồn chặt đất • Giảm độ hút nước, tăng cường độ • Tạo tường chắn giữ vách hố đào Với nhiều mục tiêu 1) Rắn hoá ổn định đất để truyền tải trọng xuống sâu thi công đường tàu điện ngầm, đường cao tốc móng; 2) Cách chấn cho móng máy; 3) Làm hệ thống neo có phun vữa để giữ ổn định, chịu lực kéo đất; 4) Bít lấp vết nứt cơng trình bê tơng thể xây; 5) Làm lớp phủ mặt kênh đào; 6) Phun khô bê tông làm lớp áo cho cơng trình ngầm; 7) Làm giếng dầu ximăng giếng khoan; 8) Phun vữa ứng suất trước đường sông; 9) Phun vữa tạo cọc bảo vệ xử lý cọc bị khuyết tật 10) Làm tường chắn đào hố sâu Biện pháp thi công: Sử dụng máy quay, làm quay cách gạt, đất phạm vi quay cánh gạt bị tơi, hồ xi măng tạo thành cọc xi măng đất Bố trí nhiều ống phạm vi lan rộng hồ xi măng rộng Ưu điểm bật cọc xi măng đất - Tốc độ thi công cọc nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp Tiết kiệm thời gian thi công đến 50% chờ đúc cọc đạt đủ cường độ - Hiệu kinh tế cao Giá thành thấp nhiều so với phương án xử lý khác - Rất thích hợp cho cơng tác xử lý nền, xử lý móng cho cơng trình khu vực đất yếu như: bãi bồi, ven sông, ven biển - Thi công điều kiện mặt chật hẹp, mặt ngập nước - Khả xử lý sâu (có thể đến 50m) - Địa chất đất pha cát phù hợp với công nghệ gia cố ximăng, độ tin cậy cao Phần III: Cấu tạo cọc xi măng đất Thành phần cấu tạo cọc xi măng đất gồm xi măng có cấp độ bền theo TCTK đất công trường Phản ứng đất xi măng Hạt xi măng Porland chất khơng đồng bao gồm tricalcium silicate (C 3S), dicalcium silicate (C2S), tricacium aluminate (C3A) chất rắn hoà tan tetracalcium alumino ferrite C4A Bốn chất nói chất kết dính tạo cường độ Kết hợp với nước xi măng tạo tượng thuỷ phân Khi trộn lẫn xi măng với đất, q trình đơng cứng xảy ra, hạt xi măng dính kết với tạo nên khung kết cấu hạt bao xung quanh hạt sét Vậy hỗn hợp đất xi măng tồn hạt sét, xi măng sơ cấp thứ cấp tạo thành - Sản phẩn xi măng sơ cấp đông cứng để trở thành phụ gia có cường độ cao khác với xi măng thông thường tạo nên bê tông - Sản phẩm xi măng thứ cấp làm tăng cường độ tính bền đất xi măng cách làm tăng cường độ liên kết hạt Phần IV: Trình tự thi cơng cọc xi măng đất 1- Thiết bị thi công MÁY KHOAN CỌC XI MĂNG ĐẤT CDM Một số chi tiết MÁY KHOAN CỌC XI MĂNG ĐẤT CDM 2 - Chuẩn bị trường Việc chuẩn bị mặt thi công theo quy định thiết kế yêu cầu môi trường, gồm lối vào cho máy móc thiết bị, san lấp, thu dọn mặt bằng, tạo lớp chịu lực cho thiết bị, tiếp nhận, kiểm tra lưu giữ vật liệu Tất vật liệu nhập vào cơng trường phải có chứng xuất xưởng kết kiểm định theo đặc tính kỹ thuật quy định thiết kế Kho chứa xi măng bảo đảm chống ẩm, tránh tác động bất lợi sử dụng Thi công thử trường 　 Trong trường hợp chưa có kinh nghiệm so sánh, cần thực thi công thử trường đại diện nhằm xác nhận yêu cầu thiết kế tạo lập trị số kiểm soát tới hạn cho thiết bị, vật liệu, quy trình kỹ thuật chủng loại thi công đại trà Các trị số kiểm sốt thi cơng gồm: a Tốc độ khoan xuống rút lên b Tốc độ quay đầu khoan c Áp lực khí nén (trộn khơ) d Tốc độ phun vữa(trộn ướt) e Lượng vật liệu sử dụng 3- Trình tự thi công Bước 1: Đinh vị máy khoan vào vị trí khoan cọc (bằng máy tồn đạc điện tử.) Bước 2: Bắt đầu khoan vào đất, trình mũi khoan xuống đến độ sâu theo qui định thiết kế Bước 3: Bắt đầu bơm vữa theo qui định trộn đều, tốc độ mũi khoan xuống : 0,5m - 0.7m/phút Bước 4: Tiếp tục hành trình khoan xuống, bơm vữa trộn đều, đảm bảo lưu lượng vữa thiết kế Bước 5: Khi đến độ sâu mũi cọc, dừng khoan dừng bơm vữa tiến hành quay mũi ngược lại rút cầnkhoan lên, trình rút lên kết hợp trộn lần nén chặt vữa lòng cọc, nhờ vào cấu tạo mũi khoan Tốc độ rút cần khoan lên tb: 0.8m-1.2m/phút Bước 6: Sau mũi khoan rút lên khỏi miệng hố khoan, 01 cọc vữa hoàn thành Thực công tác dọn dẹp phần phôi vữa rơi vãi hố khoan, chuyển máy sang vị trí cọc Quy trình vận chuyển & trộn vữa xi măng tới máy phun CDM bước tiến hành trình tự thi công ... tin cậy cao Phần III: Cấu tạo cọc xi măng đất Thành phần cấu tạo cọc xi măng đất gồm xi măng có cấp độ bền theo TCTK đất cơng trường Phản ứng đất xi măng Hạt xi măng Porland chất khơng đồng bao...Phần I: Khái niệm cọc xi măng đất - Cọc xi măng đất (hay gọi cột xi măng đất, trụ xi măng đất) , thi công tạo thành  theo phương pháp khoan trộn sâu Dùng máy khoan thiết bị chuyên dùng (cần khoan,... tính bền đất xi măng cách làm tăng cường độ liên kết hạt Phần IV: Trình tự thi cơng cọc xi măng đất 1- Thiết bị thi công MÁY KHOAN CỌC XI MĂNG ĐẤT CDM Một số chi tiết MÁY KHOAN CỌC XI MĂNG ĐẤT CDM