Trong các dự án đòi hỏi tiêu chuẩn cao về xử lý nền móng và đảm bảo an toàn cho công trình, việc sử dụng phương pháp cọc khoan nhồi là một giải pháp thi công hiệu quả nhất để đạt được mục tiêu này. Trong bài viết này, hãy cùng Thaodo.com tìm chi tiết về chủ đề này nhé.
Cọc khoan nhồi là gì?
Cọc khoan nhồi là loại cọc được tạo ra bằng cách sử dụng máy khoan để đào lỗ và đúc bê tông cốt thép trực tiếp vào nền đất. Quá trình này thường bắt đầu bằng việc sử dụng máy khoan chuyên dụng. Để khoan lỗ có đường kính từ 300 đến 1500mm trên bề mặt nền móng. Sau đó, cốt thép được đưa xuống lỗ và bê tông được đổ vào để tạo thành cọc khoan nhồi.
Việc đào lỗ để thi công cọc khoan nhồi có thể được thực hiện bằng phương pháp đào thủ công hoặc sử dụng máy khoan hiện đại, tùy thuộc vào quy mô và địa hình của công trình cụ thể.
Về thông số kỹ thuật, cọc khoan nhồi là loại cọc móng sâu với đường kính dao động từ 60 đến 300cm. Cọc nhỏ có đường kính dưới 76cm và cọc lớn có đường kính trên 76cm.
Cấu tạo của cốt thép cọc khoan nhồi
Cốt thép dọc
Đường kính và số lượng cốt thép dọc được sắp xếp theo yêu cầu tính toán của bản thiết kế. Thường thì đường kính của cốt thép dọc được chọn là tối thiểu d12. Với cọc chịu nén thì hàm lượng cốt thép dọc dao động từ khoảng 0.2 – 0.4%.
Đối với cọc chịu uốn, chịu kéo, nhổ, hàm lượng thép thường nằm trong khoảng 0.4 – 0.65%. Khoảng cách nhỏ nhất giữa các cốt thép dọc thường là khoảng 10cm. Trong trường hợp cọc chịu nén đúng tâm, cốt thép chỉ cần được bố trí đến ⅓ chiều dài ở phía đầu cọc.
Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, kỹ sư thiết kế thường bố trí 100% thép ở vị trí đầu cọc và giảm dần số lượng thép khi đi xuống phía chân cọc. Đối với các loại cọc chịu uốn, chịu kéo, nhổ, cần phải bố trí thép đồng đều trên toàn bộ chiều dài của cọc.
Phần cốt thép dọc ở đầu mũi cọc được uốn vào tâm cọc được gọi là dò chân lồng thép, có tác dụng giữ cho lồng thép không bị đẩy nổi trong quá trình đổ bê tông.
Cốt thép đai
Đường kính và khoảng cách của thép đai thường phụ thuộc vào tính toán của thiết kế. Đường kính thông thường của thép đai dao động từ d6 đến d12, trong khi khoảng cách nhỏ nhất giữa chúng là từ 200 đến 300mm.
Có thể sử dụng cốt đai đơn hoặc vòng xoắn liên tục. Tuy nhiên, việc sử dụng đai vòng xoắn liên tục chỉ thích hợp cho các loại cọc có đường kính nhỏ hơn 80cm.
Thép đai tăng cường
Để đảm bảo tính chắc chắn của lồng thép và sự ổn định trong quá trình thi công, cần thêm một thanh thép đai có đường kính lớn hơn, khoảng từ d18 đến d20, sau mỗi khoảng cách 2m.
Con kê bảo vệ cốt thép
Chức năng chính của con kê là tạo ra lớp bảo vệ bằng bê tông cho cốt thép. Đối với cọc nhồi, lớp bảo vệ bằng bê tông thường có độ dày từ 5 – 7cm, được thực hiện bằng cách sử dụng con kê làm từ xi măng hình tròn có lỗ giữa để luồn vào trong khi lắp đặt thép đai.
Ống thăm dò
Số lượng ống thăm dò cần sử dụng phụ thuộc vào kích thước của cọc khoan nhồi. Ví dụ, nếu đường kính của cọc nhỏ hơn 1m, thì cần sử dụng 3 ống thăm dò; nếu từ 1-1.3m thì cần 4 ống. Và nếu lớn hơn 1.3m thì cần sử dụng hơn 5 ống.
Các ống thăm dò có thể được làm từ nhựa hoặc thép. Tuy nhiên, đối với cọc khoan nhồi có đường kính lớn hơn 1.5m hoặc chiều dài lớn hơn 25m, cần sử dụng ống thăm dò làm từ thép. Cụ thể, ống có đường kính 6mm được sử dụng để thăm dò bằng siêu âm. Trong khi ống có đường kính 114mm được sử dụng để khoan lấy mẫu bê tông ở đáy hố khoan.
Việc hàn các ống thăm dò trực tiếp lên vành đai hoặc sử dụng thanh thép để kẹp ống vào đai là cách thức thường được áp dụng. Đối với ống có đường kính 114mm, cần đặt cao hơn chân lồng thép 1m và không được đặt trùng vào vị trí cốt thép chủ.
Vị trí đặt ống khoan dò tại mối nối giữa các đoạn lồng cốt thép cần được chú ý kỹ để đảm bảo ống được cố định chắc chắn. Số lượng ống thăm dò cần đặt ít nhất là 50% tổng số lượng cọc trong công trình để tránh tình trạng bê tông đất đá làm tắc. Đầu dưới của ống thăm dò cần được bít kín, đầu trên cần có nắp đậy.
Móc treo
Để đảm bảo rằng đầu lồng cốt thép không bị biến dạng quá mức và được làm từ vật liệu cốt thép chuyên dụng, việc bố trí móc treo phải được thực hiện một cách cẩn thận theo vị trí đã được tính toán trước đó.
Để tạo điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình cẩu lắp, lồng cốt thép được sản xuất thành từng đoạn riêng biệt. Các đoạn lồng thép này sau đó sẽ được kết hợp lại khi hạ vào hố khoan. Các phần chính của lồng thép sẽ được nối với nhau thông qua việc sử dụng 50% cóc nối và 50% nối buộc.
Các loại cọc khoan nhồi thông dụng nhất hiện nay
Các loại cọc khoan nhồi bao gồm:
- Cọc khoan nhồi thường: Bao gồm các cọc được khoan bằng phương pháp khác nhau như khoan rửa ngược, khoan gầu.
- Cọc khoan nhồi mở rộng đáy: Đáy cọc có đường kính lớn hơn thân cọc, chịu được tải trọng cao hơn 5÷10% so với cọc thông thường.
- Cọc barrette: Có nhiều hình dạng tiết diện khác nhau như hình chữ nhật, chữ thập, chữ I, chữ H,… Tải trọng tăng lên 30% do tăng sức mang tải bên.
- Cọc khoan nhồi có xói rửa và bơm vữa xi măng gia cường đáy (CNRBĐ): Loại cọc hiện đại nhất, có khả năng chịu tải tăng lên đến 200 ÷ 300%, tận dụng tối đa độ bền của bê tông cọc.
Ứng dụng cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi mang lại nhiều ưu điểm vượt trội như khả năng chịu tải lớn, không làm thay đổi cảnh quan bên ngoài, không gây sự sụt lún đất xung quanh, không ảnh hưởng đến các khu dân cư lân cận và phù hợp cho nhiều loại công trình, kể cả những công trình có diện tích hẹp như trong ngõ hẻm.
Với những ưu điểm trên, cọc khoan nhồi hiện đang được áp dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng bao gồm:
- Công trình dân dụng như xây nhà ở, khu dân cư, và các công trình hỗn hợp trung và cao tầng.
- Công trình xây dựng nhà cao tầng, chung cư có cấu trúc tải trọng lớn.
- Công trình cầu, cảng như cầu qua sông, cầu qua biển,…
Công nghệ trong thi công cọc khoan nhồi
Trong thời điểm hiện tại, có một số phương pháp và công nghệ thi công cọc khoan nhồi đang được áp dụng rộng rãi, bao gồm:
Phương pháp khoan thổi rửa
Nguyên tắc hoạt động của phương pháp khoan thổi rửa cọc khoan nhồi là sử dụng máy đào có guồng xoắn để phá vỡ đất. Sau đó, dung dịch bentonite được bơm vào hố đào để giữ vách hố. Mùn khoan và dung dịch được di chuyển lên bể lắng thông qua máy bơm và máy nén khí.
Quá trình lọc tách dung dịch bentonite và mùn khoan ướt sau đó được thực hiện bằng cách bơm vào công chứa để loại bỏ khỏi công trường xây dựng.
Ưu điểm:
- Phương pháp thực hiện đơn giản, phù hợp với nhiều loại công trình.
- Chi phí đầu tư cho thiết bị thường không quá cao.
Nhược điểm:
- Thời gian thi công và khoan cọc nhồi diễn ra chậm.
- Chất lượng và độ tin cậy của kết quả chưa đạt được mức cao nhất.
Phương pháp khoan dùng ống vách
Nguyên tắc hoạt động của phương pháp này là ống vách sẽ được di chuyển lên xuống bằng cách xoay và rung các thiết bị liên quan. Phương pháp này không cần sử dụng dung dịch bentonite mà thay vào đó sử dụng gầu ngoạm để lấy đất trong ống vách ra một cách thuận tiện.
Các ưu điểm của phương pháp này bao gồm không ảnh hưởng đến môi trường xung quanh và đảm bảo chất lượng cọc tốt nhất.
Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là máy móc và thiết bị sử dụng khá nặng nề, gây ra tiếng ồn lớn trong quá trình thi công. Ngoài ra, việc làm cọc khoan nhồi có chiều sâu lớn hơn 30m cũng khá khó khăn và không phù hợp cho các khu đô thị, thành phố.
Phương pháp khoan gầu
Nguyên tắc hoạt động của cọc khoan nhồi là sử dụng gầu khoan dạng thùng để cắt đất và đưa ra khỏi hố khoan. Sau đó, cần gầu khoan dạng ăng ten được sử dụng để xoay từ máy khoan xuống để đào hố nhờ vào hệ thống rãnh.
Việc sử dụng dung dịch bentonite giúp giữ vách hố khoan ổn định. Cho phép quá trình đào lỗ diễn ra ngay sau đó. Dung dịch bentonite có thể tái sử dụng cho các hố khoan tiếp theo để tiết kiệm chi phí. Ngoài ra, quá trình đặt cọc thép và đổ bê tông cũng được thực hiện trong dung dịch bentonite này.
Ưu điểm của phương pháp này bao gồm thời gian thi công nhanh, chất lượng công trình được kiểm tra trực tiếp. Không ảnh hưởng đến khu dân cư xung quanh và môi trường được bảo vệ tốt.
Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là cần sử dụng thiết bị chuyên dụng nên có chi phí cao. Đồng thời yêu cầu tuân thủ chặt chẽ quy định và cần có những người tham gia có kinh nghiệm và trình độ chuyên môn cao.
Kết luận
Đây là một số thông tin về cọc khoan nhồi và công nghệ thi công phổ biến nhất. Mà Thaodo.com chia sẻ cùng quý khách hàng thân yêu. Nếu quý khách hàng muốn biết thêm về phương pháp này và lựa chọn phương án thi công hiệu quả cho công trình của mình. Vui lòng liên hệ với Thaodo.com để được hỗ trợ chi tiết nhé.
Xem thêm:
- Báo giá thi công Hoarding rào chắn công trình ưu đãi 2024
- Cọc ly tâm là gì? Ưu điểm và ứng dụng trong xây dựng
- Bảng giá dịch vụ Đục Phá Khoan Cắt Bê Tông giá rẻ
- Dịch vụ tháo dỡ nhà, công trình, xưởng trọn gói giá rẻ HCM
