10 NGUYÊN NHÂN VÀ 9 BIỆN PHÁP KIỂM SOÁT ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỌC KHOAN NHỒI

Cọc khoan nhồi đổ bê tông tại chỗ có ưu điểm là tiếng ồn thi công thấp, độ rung thấp, chiều dài và đường kính cọc có thể thay đổi tự do theo yêu cầu thiết kế, mũi cọc có thể vào lớp chịu lực một cách đáng tin cậy, và khả năng chịu tải của cọc đơn lớn. Tuy nhiên, từ khi bắt đầu khoan đến khi hoàn thành việc đóng cọc, các vấn đề về chất lượng hoặc thậm chí tai nạn liên quan đến chất lượng dễ xảy ra do ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Do đó, kiểm soát chất lượng đã trở thành một điểm khó khăn trong xây dựng.

Phân tích các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng cọc khoan nhồi

Phân tích các nguyên nhân ảnh hưởng đến độ bền của phần trên cột.

1.  Theo quy cách xây dựng, bùn ở đáy hố phải được loại bỏ hoàn toàn sau khi khoan. Tuy nhiên, trong quá trình thi công thực tế, việc loại bỏ hoàn toàn bùn rất khó. Do đó, khi đổ xô bê tông đầu tiên để thi công bịt kín đáy, trầm tích lắng đọng ở đáy hố phải được trộn vào bê tông. Vì bê tông dưới nước được đổ bằng ống dẫn được nâng từ dưới lên trên, bê tông được đổ trước sẽ nổi lên trên hố, do đó phần trên của cọc dễ bị giảm cường độ.

2.  Khi đổ bê tông, nếu ống dẫn được đưa vào quá sâu trong bê tông và tốc độ đổ nhanh, nhiều cốt liệu sẽ dễ bị lắng đọng sâu trong lỗ. Ngoài ra, sự phân tách bê tông do quá trình rung cũng dễ dẫn đến vấn đề chất lượng là cường độ phần trên của thân cọc thấp hơn.

3.  Đất xung quanh ống bao chôn không đặc, chênh lệch mực nước trong ống bao quá lớn hoặc mũi khoan va chạm khi lên xuống, gây ra các vấn đề về chất lượng.

4.  Nguyên nhân chính gây sụp đổ thành lỗ là đất tơi xốp, lớp bảo vệ thành bùn kém, không bịt kín ống bao bằng đất sét và mực nước thấp trong ống bao. Tốc độ khoan quá nhanh, thời gian khoan khô quá lâu, thời gian chờ lấp đầy sau khi tạo lỗ quá lâu và thời gian lấp đầy quá lâu cũng sẽ gây sụp đổ thành lỗ.

5.  Độ ổn định lắp đặt của giàn khoan kém, nguyên nhân là do việc lắp đặt giàn khoan không ổn định hoặc ống khoan bị uốn cong trong quá trình hoạt động. Mặt đất mềm hoặc không bằng phẳng, lớp đất phân bố xiên, hoặc có những tảng đá lớn hoặc các vật cứng khác ở giữa lớp đất, v.v., có thể dẫn đến độ lệch thẳng đứng lớn hoặc uốn cong lỗ cọc sau khi lỗ được hình thành.

6. Việc làm sạch lỗ không được thực hiện sạch sẽ hoặc không tiến hành làm sạch thứ cấp; trọng lượng riêng của bùn quá nhỏ hoặc lượng bùn bơm vào không đủ, khiến cho việc làm nổi trầm tích khó khăn. Trong quá trình nâng lồng thép, vị trí lỗ không thẳng hàng và thành lỗ va chạm với đất, gây ra hiện tượng đất sụp đổ. Sau khi đặt đáy cọc và làm sạch lỗ, thời gian tưới quá lâu, dẫn đến bùn lắng đọng và thậm chí có quá nhiều trầm tích ở đáy.

Các nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng của các thân cọc khác

1.  Trong quá trình thi công đổ bê tông, nếu ống dẫn được đưa vào bê tông quá nông (dưới 1,5m), bê tông sẽ không nổi lên trong quá trình tạo cọc mà sẽ bị lấp đầy. Lúc này, bùn và các khối bùn sẽ dễ bị trộn lẫn vào bê tông, do đó ảnh hưởng đến chất lượng thân cọc. Ngoài ra, nếu đường kính thiết kế của thân cọc quá nhỏ, bê tông sẽ bị hạn chế bởi thành lỗ khi được lật lên, dẫn đến các khuyết tật rỗng và dạng tổ ong trong thân cọc.

2.  Khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi chủ yếu được thể hiện qua ma sát chu vi cọc, và ma sát chu vi cọc có liên quan chặt chẽ đến hình dạng thành lỗ và chất lượng tường chắn. Trong quá trình thi công, hình dạng thành lỗ được xác định bởi các yếu tố như tốc độ quay của mũi khoan, tốc độ hạ xuống của ống khoan và chất lượng đất. Hiệu suất của bùn càng tốt (bao gồm khối lượng riêng, độ nhớt, tỷ lệ keo, tỷ lệ cát và các chỉ số khác), và độ cao càng lớn thì hiệu suất càng tốt. Nếu tường chắn được bảo vệ tốt, ma sát xung quanh cọc sẽ lớn hơn, nhưng việc thi công sẽ khó khăn hơn và chi phí sẽ tăng lên tương ứng.

3.  Trong toàn bộ quá trình khoan lỗ, loại bỏ bùn ống khoan, dừng tuần hoàn, nâng lồng thép và đổ bê tông dưới nước, có rất nhiều công đoạn thi công và mất nhiều thời gian, điều này sẽ khiến lớp bùn dày hơn tích tụ ở đáy lỗ và ảnh hưởng đến chất lượng cọc. Thời gian càng lâu, bùn càng tích tụ nhiều.

4.  Trong quá trình đổ bê tông dưới nước, tính lưu động, thời gian đông kết ban đầu và đặc tính liên kết của nó sẽ trở nên kém hơn. Nếu có một chút bất cẩn, rất dễ tạo ra các lỗ rỗng, rỗ tổ ong, phân tách, lẫn bùn, thậm chí là các cọc bị vỡ.

Kiểm soát chất lượng cọc

Các biện pháp đảm bảo độ bền của phần trên cọc

1.  Dựa trên đường kính cọc và nồng độ ở đáy cọc, xác định chính xác thể tích của xô bê tông đầu tiên. Nói chung, nó có thể là 1,5~2,0m³ hoặc có thể được kiểm soát theo 10% thể tích thiết kế của thân cọc.

2.  Chất lượng cọc liên quan đến chiều cao đổ bê tông thân cọc. Nói chung, chiều cao cọc được kiểm soát cao hơn 0,5~1,0m so với cao độ đỉnh cọc thiết kế. Sau khi phần bê tông nhô cao được đục bỏ, phần còn lại không được có lớp vữa xi măng hoặc bùn, và các dấu hiệu trên bê tông phải đáp ứng các yêu cầu thiết kế, nếu không sẽ phải làm lại và đổ bê tông lại.

3.  Chiều dài của ống dẫn được đưa vào bê tông phải phù hợp, nói chung là 2~6m và cọc dài có thể được tăng lên tương ứng.

Các biện pháp đảm bảo chất lượng thân cọc

1.  Trước khi thi công, cần khoan hơn 2 lỗ thử nghiệm. Bằng cách kiểm tra đường kính lỗ khoan, độ thẳng đứng, độ ổn định thành lỗ, độ lắng đọng đáy lỗ và các chỉ số khác, người ta sử dụng phương pháp này để kiểm tra xem thiết bị và phương pháp quy trình đã chọn có đáp ứng yêu cầu kỹ thuật hay không. Khi thử nghiệm, thời gian ổn định của thành lỗ phải nhỏ hơn 12 giờ và số lần thử nghiệm phải nhỏ hơn 2. Đối với một số dự án quan trọng, số lần đo đường kính có thể được tăng lên tương ứng tùy theo tình hình.

2.  Bùn dùng để bảo vệ tường phải đáp ứng các yêu cầu bảo vệ tường. Mức chất lỏng cần cao hơn 0,5m so với mực nước ngầm. Nếu điều kiện cho phép, tốt hơn là cao hơn 2m so với mực nước ngầm. Nếu tỷ lệ keo bùn của tường bảo vệ thấp và tỷ lệ cát cao, không chỉ hiệu suất của tường bảo vệ sẽ kém mà còn do mật độ khối lượng lớn, vấn đề tốc độ lắng đọng quá mức chắc chắn sẽ xảy ra. Nói chung, khi tạo lỗ trong đất sét hoặc đất sét pha cát, có thể bơm nước sạch để sử dụng đất ban đầu tạo thành hỗn hợp bùn để bảo vệ tường, và mật độ tương đối của bùn dằn được kiểm soát trong khoảng từ 1,1 đến 1,2; khi tạo lỗ trong đất cát hoặc đất cát dày, khi tạo lỗ trong lớp, mật độ tương đối của bùn nên được kiểm soát trong khoảng từ 1,1 đến 1,3; Khi tạo lỗ trong cát trộn sỏi hoặc các lớp đất dễ bị sụt lún, cần kiểm soát mật độ tương đối của bùn trong khoảng từ 1,3 đến 1,5. Trong quá trình thi công, cần thường xuyên đo mật độ tương đối, độ nhớt, hàm lượng cát và tỷ lệ keo của bùn để đảm bảo mật độ tương đối của bùn trong phạm vi 500mm tính từ đáy lỗ trước khi đổ nhỏ hơn 1,25, hàm lượng cát lớn hơn 8% và độ nhớt nhỏ hơn 28 Pa·s. Đối với một số cọc có đường kính nhỏ hơn 1m, cần duy trì mực bùn hợp lý trong lỗ ngay cả khi ngừng tuần hoàn bùn.

3.  Trong giai đoạn trước khi đổ bê tông, phải đảm bảo sự ổn định của thành hố, không xảy ra hiện tượng thắt cổ hoặc sụp đổ thành hố. Đảm bảo độ dày của lớp trầm tích ở đáy hố đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của quy chuẩn (cọc chịu tải đáy không quá 50mm, cọc chịu tải đáy ma sát và cọc chịu tải đáy ma sát không quá 100mm, và cọc ma sát nhỏ hơn 300mm), để không ảnh hưởng đến khả năng chịu tải của cọc. Sau khi khoan đến lớp chịu tải được thiết kế, bùn phải được pha loãng theo chu kỳ để giảm mật độ tương đối và loại bỏ cát sỏi lơ lửng trong bùn. Ngoài ra, phải sử dụng máy bơm chân không để kéo dài qua ống đến đáy cọc để hút lớp trầm tích ở đáy. Nếu yêu cầu nghiêm ngặt, phải tiến hành xử lý hút xỉ sau khi đặt lồng thép và trước khi hạ ống dẫn.

4.  Lồng thép được nâng vào lỗ không được va chạm với thành lỗ hoặc bị biến dạng hoặc hư hỏng. Sau khi treo, trước tiên phải cố định lồng thép ở vị trí thẳng đứng, sau đó làm sạch lỗ lần thứ hai để kiểm tra độ dày của lớp bùn ở đáy lỗ. Khi đáp ứng các quy định, công tác đổ bê tông sẽ bắt đầu trong vòng 0,5 giờ.

5.  Đường kính của ống hút chống thấm nước được sử dụng phải phù hợp với đường kính trong của ống dẫn, đồng thời phải có khả năng chống thấm nước tốt để đảm bảo việc xả nước diễn ra suôn sẻ. Khi đổ bê tông, cần tăng cường kiểm soát thời gian trộn bê tông và độ sụt của bê tông. Bê tông dưới nước phải có khả năng thi công tốt. Tỷ lệ phối trộn phải được xác định trong phòng thí nghiệm. Độ sụt phải từ 18 đến 22 cm. Kích thước hạt tối đa của cốt liệu thô không được lớn hơn 1/4 đường kính của ống dẫn và khoảng cách tối thiểu giữa các thanh thép chính của lồng thép, và phải nhỏ hơn 40 ram. Để cải thiện khả năng thi công và khả năng làm chậm đông kết của bê tông, bê tông dưới nước nên được trộn với phụ gia. Phải đảm bảo việc làm kín phần nối ống dẫn. Ống dẫn phải được lắp ráp và kiểm tra áp suất trước khi sử dụng. Áp suất thử nước phải từ 0,6 đến 1,0 MPa để tránh nước xâm nhập vào ống dẫn. Trong quá trình đổ bê tông, cần đổ bê tông từ từ vào ống dẫn của phễu để tránh tạo thành bọt khí áp suất cao trong ống dẫn. Trong suốt quá trình thi công, cần giám sát thiết bị máy móc mọi lúc để đảm bảo máy móc hoạt động bình thường và tránh tai nạn máy móc.

6. Sau khi lỗ được tạo thành, lỗ phải được làm sạch cẩn thận, thường bằng dung dịch rửa. Thời gian đục lỗ phải được xác định theo lượng trầm tích trong lỗ. Bê tông phải được đổ kịp thời sau khi đục lỗ để tránh lượng trầm tích ở đáy lỗ vượt quá quy định. Trước khi đổ bê tông, phải đo cẩn thận đường kính lỗ để tính toán chính xác lỗ đáy và lượng bê tông đổ lần đầu. Trong quá trình đổ bê tông, độ cao của mặt bê tông và độ sâu chôn của ống dẫn phải được kiểm soát mọi lúc. Việc nâng ống dẫn phải chính xác và đáng tin cậy, và các quy trình vận hành phải được tuân thủ nghiêm ngặt. Xác định nghiêm ngặt tỷ lệ phối trộn bê tông. Bê tông phải có khả năng thi công và lưu động tốt, và độ sụt phải đáp ứng yêu cầu đổ. Ở những khu vực có hoạt động nước ngầm lớn, phải sử dụng ống chống hoặc xi măng để xử lý trước. Bê tông chỉ được đổ sau khi nước đã được ngăn chặn thành công. Bê tông phải được đổ từ ống dẫn. Quá trình đổ phải liên tục và nhanh chóng, và lượng bê tông cần đổ phải đủ. Trong quá trình đổ bê tông, cần tránh mất điện và mất nước. Chiều dài dây thép buộc nút bịt chống thấm xi măng cần được xác định theo lượng bê tông đổ lần đầu để tránh bị đứt. Đảm bảo độ kín của ống dẫn. Chiều dài tháo rời ống dẫn cần được xác định theo chiều cao của bê tông bên trong và bên ngoài ống dẫn. Không nên kéo ra quá dài