Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đường kính nhỏ

CÔNG NGHỆ THI CỌC KHOAN NHỒI ĐƯỜNG KÍNH NHỎ

1. Mục đích của giải pháp công nghệ

          Cùng với sự phát triển của đất nước, các công trình nhà cao tầng, hệ thống tầu điện ngầm, hầm ngầm phục vụ cho giao thông đã được xây dựng và phát triển mạnh mẽ tại các thành phố lớn như thành phố Hà Nội, Nam Định, Thái Bình, thành phố Hải Phòng và thành phố Hồ Chí Minh. Các công trình nhà cao tầng đã giải quyết một vấn đề cấp bách cho thành phố về nhu cầu chỗ ở, sinh hoạt, làm việc và là trung tâm giao dịch văn phòng cho thuê, gara đỗ xe …

Trước sự xuất hiện cấp bách đó, nhà cao tầng, hầm ngầm đòi hỏi những yêu cầu về khảo sát, thiết kế thẩm mỹ và thi công phải đạt được chất lượng tiêu chuẩn quốc tế .Sự phát triển quá nhanh về xây dựng trong thời gian qua đã kéo theo sự xuất hiện hang loạt các công nghệ và kỹ thuật mới của các nhà thầu nước ngoài cũng như các nhà thầu trong nước đã nhạy bén tiếp xúc và chuyển giao vào Việt Nam.

Hầu như các thành phố lớn, do quỹ đất của thành phố có hạn và giá đất ngày càng cao, các nhà kinh tế và các nhà kiến trúc đã tìm cách cải tạo, xây mới đô thị của mình với ý tưởng chung là triệt để khai thác và sử dụng không gian dưới mặt đát cho nhiều mục đích khác nhau về kinh tế xã hội, văn hóa, môi trường và cả phòng vệ dân sự…

Việc xây dựng các loại công trình nói trên theo xu hướng hiện nay dẫn đến xuất hiện hàng loạt công nghệ gia cố nền khác nhau mà để thực hiện chúng người thiết kế và thi công đã gặp phải rất nhiều khó khăn trong giải quyết những vấn đề về sức chịu tải, biện pháp thi công, chắn giữ để bảo vệ thành vách hố đào. Công nghệ thi công thích hợp về kỹ thuật kinh tế cũng như an toàn về môi trường và không gây ảnh hưởng xấu đến công trình lân cận đã xây dựng trước đó. Thực tiễn đã đặt ra cho những nhà xây dựng Việt Nam một vấn đề mới, đòi hỏi những nghiên cứu chặt chẽ về lý thuyết và kinh nghiệm để các công trình bớt xảy ra sự cố, rủi ro.

Cọc nhồi đường kính nhỏ được nghiên cứu, ứng dụng như một giải pháp trung gian giữa cọc đóng, ép và cọc nhồi đường kính lớn.Với các ưu điểm về kỹthuật, độ an toàn của cọc nhồi đường kính lớn và giá thành cọc ép, phạm vi áp dụng của cọc nhồi đường kính nhỏ khá rộng, từ công trình thấp tầng đến cao tầng, áp dụng trong mọi các điều kiện khác nhau, không ảnh hưởng đến các công trình lân cận, có thể sử dụng làm cọc nhổ, cọc chịu uốn ….

Đặc biệt, thiết bị thi công nhỏ gọn, cọc khoan nhồi đường kính nhỏ có thể thi công tốt trong điều kiện mặt bằng chật hẹp và sức chịu tải cao. Cọc khoan nhồi đường kính nhỏ sẽ là lựa chọn của chủ đầu tư, các thiết kế trong hiện tại và tương lai.

2. Giới thiệu tổng quát về cọc nhồi đường kính nhỏ

Cọc khoan nhồi đường kính nhỏ đã được nghiên cứu phát triển cách đây trên 100 năm xuất phát từ nhu cầu cải tạo sửa chữa các công trình kiến trúc cổ đại tại ltalia do kiến trúc sư P.Lizz phát minh và đưa vào ứng dụng. Với lịch sử phát triển 100 năm cọc khoan nhồi đường kính nhỏ đã sử dụng rộng rãi trên thế giới (Ý, Mỹ, Đức, Trung Quốc ….) với các ứng dụng khác nhau như xây dựng các công trình chen thành phố ,cải tạo sửa chữa , phục hồi các công trình kiến trúc van hóa.                                                           

Từ năm 2001 đã được ứng dụng trong công trình xây dựng đầu tiên tại thành phố Hà nội ,đã dược thị trường xây dựng thành phố Hà nội chấp nhận và phát triển rất mạnh cho đến nay . Hiện nay công nghệ sử lý bằng khoan nhồi đường kính nhỏ đã áp dụng cho hang ngàn công trình xây dựng dân dụng nhà ở dân cư, nhà cao tầng khách sạn văn phòng .Tuy nhiên ưu thế chính của công nghệ chính là các công trình nhiều tầng xây chen trong thành phố, nơi có mặt bằng thi công chật hẹp, dễ gây ảnh hưởng đến các công trình lân cận. Chính vì vậy, nhiều chủ đầu tư đã quyết định chọn giải pháp thi công này cho công trình của mình.

3.Các tài liệu lý thuyết

TrongTCXDVN 205:1997 móng cọc, tiêu chuẩn thiết kế có đề cập đến cọc khoan nhồi đường kính nhỏ bằng việc định nghĩa trong mục 3.3.6.

“Cọc nhồi là cọc được thi công tạo lỗ trước trong đất, sau đó lỗ được lấp đầy bằng bê tông có hoặc không có cốt thép. Việc tạo lỗ được thực hiện bằng phương pháp khoan, đóng ống hay các phương pháp đào khác, cọc nhồi có đường kính bằng và nhỏ hơn 800mm được gọi là cọc khoan nhồi đường kính nhỏ, cọc có đường kính lớn hơn 800mm được gọi là khoan nhồi đường kính lớn”.

Hiện tại chưa có quy phạm và tiêu chuẩn về thi công và nghiệm thu, tài liệu và thông tin giới thiệu về công nghệ thi công này cũng rất ít ở Việt Nam.

Tuy nhiên hoàn toàn có thể tham khảo tiêu chuẩn của cọc nhồi.                                                             

4.Thiết bị thi công cơ bản

• Máy khoan tạo lỗ.
• Máy bơm bùn áp lực cao.
• Đầu thổi rửa cọc.
• Các dụng cụ đo, thí nghiệm.

Có hai dạng thiết bị cơ bản:

5. Công nghệ thi công cọc khoan nhồi tiết diện nhỏ

* Trình tự thi công coc:

• Định vị tìm cọc.
• Khoan mồi và hạ ống casing giữ thành ống.
• Khoan tạo lỗ đến độ sâu thiết kế, giữ thành bằng dung dịch sệt hoặc dịch bentonite, dung dịch bùn khoan tùy theo điều kiện địa chất.
• Lấy phôi khoan trong lỗ.
• Vét mùn đáy hố khoan.
• Hạ lồng thép.
• Hạ ống đổ bê tông, thổi rửa đáy hố cọc
• Đổ bê tông.
• Rút ống casing.

 * Năng lực thiết bị thi công :

• Đường kính cọc nhỏ có thể được chế tạo phi tiêu chuẩn từ D300 - D800.
• Chiều sâu thi công cọc tới 40-50m tùy theo điều kiện địa chất và thiết kế .
• Tiến độ thi công 1-2 cọc/ngày/thiết bị.

6. Sức chịu tải cọc

• Tiêu chuẩn tính toán: Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCXD205- 1997.
• Nguyên tắc: Thiết kế cọc sao cho sức chịu tải cucr đất nền bằng sức chịu tải của vật liệu thân cọc.
•  Phạm vi sức chịu tải cọc: Tùy theo đất nền và yêu cầu kinh tế.

§  D300: 30- 60T /coc. 

§  D400: 40- 80T /coc. 

§  D500: 80- 150T /coc. 

§  D600: 150- 190T /coc.

§  D800: 250- 300T /coc.

7. Các ưu điểm chính của cọc khoan nhồi đường kính nhỏ

* Ưu điểm:

• Thiết bị thi công nhỏ gọn ,cơ động ,có thể thi công trong ngõ hẹp ,mặt bằng thi công nhỏ (tối thiểu khoảng 20m) chiều cao thi công tối thiểu 3m.
• Không gây ảnh hưởng làm nứt, hỏng các công trình liền kề.
• Có thể thi công sát nhà lân cận, nhưng trên thực tế thường lấy khoảng cách từ mép tường đến mép cọc gần tối thiểu 15cm do quy định thiết kế đài cọc.
• Sức chịu cọc bằng cách thay đổi độ sâu cọc sao cho đạt điểm kinh tế nhất, không bị hạn chế bởi các tầng đất cứng xen kẹp.
• Giảm thiểu chi phí đài cọc do số lượng cọc ít, cọc không bị lệch tâm với cột
• Đường kính cọc có thể tùy chọn bất kỳ trong phạm vi từ D300 đến D800 sao cho sức chịu tải cọc là kinh tế nhất.
•  Độ liên của cọc được đảm bảo, không có mối.

* Nhược điểm:

• Cũng như cọc khoan nhồi đường kính lớn, khó kiểm tra chính xác chất lượng cọc, do đó đòi hỏi kinh nghiệm của kỹ sư thi công và công tác quản lý chất lượng tốt.
• Mặt bằng thi công sình lầy (có thể khắc phục được một phần bằng biện pháp tổ chức mặt bằng thi công và tổ chức thi công).

8. Phạm vi ứng dụng

• Các công trình cao tầng xây chen trong thành phố.
• Các công trình cải tạo sửa chữa, nâng tầng.
• Tường cừ chắn đất tường tầng hầm, chống trượt.
• Cọc neo chịu nhổ cho các kết cấu cột anten, biển quảng cáo, nhà công nghiệp.
• Gia cố nền để nâng tầng.

9. Tính hiệu quả kinh tế của giải pháp cọc nhồi tiết diện nhỏ 

• Tùy theo điều kiện địa chất, quy mô công trình giá thành cọc và đài cọc.
• Sử dụng  cọc nhồi tiết diện nhỏ không cao hơn nhiều so với phương án sử dụng cọc ép truyền thống. Trong một số hợp khi tầng đất yếu dày, công trình cao trên 5 tầng, xây dựng trong vùng đất chật hẹp thì giá thành giảm hơn so với sử dụng cọc ép.
• Không gây lún nứt các công trình liền kề khi thi công do đó sẽ không làm phát sinh chi phí đền bù, sửa chữa các công trình lân cận, đẩy nhanh tiến độ thi công.
• Khi thi công cọc khoan nhồi đường kính nhỏ đảm bảo an toàn tuyệt đối cho các công trình hiện có xung quanh, đó cũng là ưu điểm lớn nhất cho giải pháp móng nhà xây chen hiện nay.
• Quá trình thực hiện thi công móng cọc khoan nhồi đường kính nhỏ dễ dàng, máy thi công nhỏ gọn, có thể vào mọi nhà dân trong thành phố.
• Không ảnh hưởng nào đến phần móng và kết cấu công trình kế cận.
• Cọc khoan nhồi đường kính nhỏ tận dụng hết khả năng chịu lực của bê tông móng cọc do điều kiện tính toán theo lực tập trung. Sức chịu tải trên mỗi đầu cọc khoảng 70 tấn đến 300 tấn. Gấp 3 đến 4 lần sức chịu tải của cọc ép.
• Giá thành dẻ hơn các móng cọc bê tông cốt thép khác nhờ vào khả năng chịu tải trên mỗi đầu cọc cao nên số lượng cọc trong móng giảm. Thêm vào đó phần đài cọc nhỏ gọn góp phần giảm chi phí cho phần cọc.
• Độ an toàn trong thiết kế và thi công cao. Bê tông đổ liên tục từ đáy hố khoan lên trên tránh được tình trạng chắp nối giữa các cọc. Nhờ tháp dẫn hướng, độ chênh lệch của cọc đảm bảo nằm trong giới hạn cho phép.
• Thi công nhanh gọn và được giám sát chặt chẽ.
• Xác định được địa tầng mà cọc xuyên qua, từ đó xác định chính xác chiều sâu của cọc để đảm bảo an toàn cho công trình. Xác định được độ ngầm của cọc trên nền đất tốt.
• Đầu cọc có thể chọn ở cao đọ tùy ý cho phù hợp với kết cấu công trình và
• Quy hoạch kiến trúc mặt bằng .
• Các công trình quy mô trung bình từ 5-7 tầng: Giá thành phương án cọc nhồi nhỏ tương đương hoặc cao hơn không đáng kể so vói cọc ép nếu tính đến cả chi phí phần đài giằng giảm.
• Các công trình nhiều tầng xây chen, từ 9 tầng chở lên: Giá thành phương án cọc nhồi nhỏ giảm hơn so với phương án cọc ép và có độ an toàn cao hơn.

Mọi chi tiết xin liên hệ:

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG TRÌNH NHÀ VIỆT ( VHBC )

Trụ sở chính: Tầng 7 tòa nhà Akashi - Số 10 lô 2A đường Lê Hồng Phong - Hải Phòng

• Điện thoại: 0225 3246 545
• Hotline: 0931 590 066
• Email: congtrinhnhavietvn@gmail.com
• Website: http://congtrinhnhaviet.vn/