12-GIÓ TRÁI
Chương 6. Thi cơng phần ngầm
6.1. Thi cơng cọc
6.1.1. Cơng tác chuẩn bị mặt bằng, vật liệu thiết bị phục vụ thi cơng.
Đặc điểm về cơng trình
Kết cấu mĩng là mĩng cọc bê tơng cốt thép đài thấp. Cao độ đặt đài -1,5m, đài cao 0,8m, giằng mĩng cao 0,7m.
SVTH: VŨ HỮU HIỆP Trang 127
Cọc theo thiết kế là cọc bờ tụng cốt thộp tiết diện cọc là 30x30, tổng chiều dài là 20m. Chia là 3 đoạn, đoạn đầu bằng 6m 2 đoạn sau bằng 7m.
Cọc được chế tạo tại xưởng và được trở đến cụng trường bằng xe chuyờn dựng Mũi cọc cắm vào lớp 4 cỏt hạt vừa, trạng thỏi chặt vừa là 9 (m).
Mặt bằng cụng trỡnh bằng phẳng khụng phải san nền, rất thuận lợi cho việc tổ chức thi cụng.
Công tác chuẩn bị + Chọn thiết bị
Thiết bị ép cọc đảm bảo điều kiện vận hành và an toàn lao động khi thi công.
+ Bố trí nhân lực:
Một máy ép bố trí 1 tổ công nhân gồm 10 ng-ời, để đẩy nhanh tiến độ thi công chúng tôi tổ chức máy làm 2 ca trong ngày.
+ Công tác khác :
- Cọc đ-ợc vận chuyển đến vị trí ép theo tiến độ công việc.
- Vận chuyển, tập kết máy móc thiết bị, cọc đúng vị trí chỉ dẫn trên bản vẽ thi công.
- Kiểm tra chứng chỉ xuất x-ởng của cọc.
- Kiểm tra kích th-ớc hình học, độ cong vênh, nứt, gẫy của cọc... nếu bị khuyết tật quá phạm vi cho phép sẽ bị loại bỏ.
- Lắp dựng máy móc thiết bị vào vị trí và vận hành thử.
- Định vị l-ới cọc:
Từ các trục nhà, dùng máy trắc đạc tiến hành định vị l-ới cọc. Vị trí các cọc đ-ợc định vị bằng cọc gỗ hoặc cọc sắt. Ngoài ra còn dùng vôi bột để đánh dấu tâm cọc và chu vi đài móng để dễ nhận biết. Khi định vị đảm bảo tim của đầu cọc trên mặt đất từ tâm đến tâm so với kích th-ớc trên bản vẽ chính xác cho tất cả các h-ớng.
Việc định vị l-ới cọc phải đ-ợc Đơn vị thiết kế, Giám sát kỹ thuật đồng ý và xác nhận mới đ-ợc coi là hoàn thành.
6.1.2. Lựa chọn giải phỏt thi cụng hạ cọc Cỏc phương phỏp hạ cọc thường dựng:
- ẫp cọc bằng cỏch chất tĩnh tải - Hạ cọc bằng cỏc loại bỳa đúng - Dựng chấn động rung hạ cọc
SVTH: VŨ HỮU HIỆP Trang 128
- Kết hợp xúi đất và đúng hoặc rung cọc
Trong đú cụng nghệ ộp và đúng thường được sử dụng phổ biến Để chọn giải phỏp thi cụng ta cần xột đến cỏc vấn đề liờn quan như : - Điều kiện thiết bị của đơn vị thi cụng
- Tớnh năng kỹ thuật của mỏy
- Đặc điểm địa tầng và tớnh chất cơ lý của nền đất - Mặt bằng cụng trường
- Qui định về mụi trường nơi cụng trỡnh xõy dựng - Giỏ thành của từng giải phỏp
Kết luận :
Vỡ cụng trỡnh được xõy dựng trong thành phố nờn nếu thi cụng bằng cọc đúng thỡ sẽ gõy ra rung động ảnh hưởng đến cụng trỡnh xung quanh và gõy ra ụ nhiễm tiếng ồn. Qua những đỏnh giỏ ở trờn ta thấy giải phỏp cọc ộp sẽ hợp lý hơn cả vỡ:
- Khụng gõy chấn động lớn, khụng gõy tiếng ồn làm ảnh hưởng đến mụi trường xung quanh khu vực xõy dựng.
- Khụng gõy phỏ hoại kết cấu đất.
- Dễ dàng kiểm tra, kiểm soỏt quỏ trỡnh hạ cọc.
- Chất lượng của từng đoạn ộp được thử dưới lực ộp, xỏc định được sức chịu tải của cọc qua lực ộp cuối cựng.
- Năng suất cao hơn cọc đúng từ 3-4 lần.
Vỡ vậy ta chọn giải phỏp cọc ộp là hợp lý.
Việc thi công ép cọc th-ờng có 2 ph-ơng án phổ biến.
Việc thi công ép cọc th-ờng có 2 ph-ơng án phổ biến.
1. Ph-ơng án 1.
Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc sau đó đ-a máy móc thiết bị ép đến và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết.
SVTH: VŨ HỮU HIỆP Trang 129
* Ưu điểm :
- Việc đào hố móng thuận lợi, không bị cản trở bởi các đầu cọc.
- Không phải ép âm.
* Nh-ợc điểm
- ở những nơi có mực n-ớc ngầm cao việc đào hố móng tr-ớc rồi mới thi công ép cọc khó thực hiện đ-ợc.
- Khi thi công ép cọc nếu gặp m-a lớn thì phải có biện pháp hút n-ớc ra khỏi hố móng.
- Việc di chuyển máy móc, thiết bị thi công gặp nhiều khó khăn.
Kết luận.
Ph-ơng án này chỉ thích hợp với mặt bằng công trình rộng, việc thi công móng cần phải đào thành ao lớn.
2. Ph-ơng án 2.
Tiến hành san mặt bằng sơ bộ để tiện di chuyển thiết bị ép và vận chuyển cọc, sau đó tiến hành ép cọc đến cốt thiết kế. Để ép cọc đến cốt thiết kế cần phải ép âm. Khi ép xong ta mới tiến hành đào đất hố móng để thi công phần đài cọc, hệ giằng đài cọc.
* Ưu điểm :
- Việc di chuyển thiết bị ép cọc và công tác vận chuyển cọc thuận lợi.
- Không bị phụ thuộc vào mực n-ớc ngầm.
- Có thể áp dụng với các mặt bằng thi công rộng hoặc hẹp đều đ-ợc.
- Tốc độ thi công nhanh.
* Nh-ợc điểm :
- Phải sử dụng thêm các đoạn cọc ép âm.
- Công tác đất gặp khó khăn, phải đào thủ công nhiều, khó cơ giới hoá.
Kết luận.
Việc thi công theo ph-ơng pháp này thích hợp với mặt bằng thi công hẹp, khối l-ợng cọc ép không quá lớn.
Với những đặc điểm nh- vậy và dựa vào mặt bằng công trình thi công là nhỏ nên ta tiến hành thi công ép cọc theo ph-ơng án 2.
Tính toán lựa chọn máy ép
SVTH: VŨ HỮU HIỆP Trang 130
Để đ-a mũi cọc đến độ sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau. Cụ thể đối với điều kiện địa chất của công trình này, cọc phải xuyên qua các lớp đất sau:
- Seựt pha caựt, maứu xaựm ủen 3,3 m
- Seựt pha laón soỷi saùn laterite, maứu naõu ủoỷ/xaựm traộng ủoỏm naõu vaứng 3,8m - Seựt pha caựt, maứu xaựm traộng ủoỏm naõu ủoỷ vaứng nhaùt 4,2 m
- Cỏt pha hạt trung.
Nh- vậy muốn đ-a cọc đến độ sâu thiết kế cần phải tạo ra một lực thắng đ-ợc lực ma sát mặt bên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất ở bên d-ới mũi cọc. Lực này bao gồm trọng l-ợng bản thân cọc và lực ép thủy lực do máy ép gây ra. Ta bỏ qua trọng l-ợng bản thân cọc và xem nh- lực ép cọc hoàn toàn do kích thủy lực của máy ép gây ra. Lực ép này đ-ợc xác định bằng công thức:
c e
VL P K P
P .
Trong đó:
PVL : Sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc
Pe : Lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền đến độ sâu cần thiết.
K: Hệ số phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc K 1,5 2,2. Trong tr-ờng hợp này do lớp đất nền ở phía mũi cọc là đất cát hạt trung ở trạng thái chặt vừa nên ta chọn
K = 2,0
Pc: Tổng sức kháng tức thời của nền đất. Pc bao gồm hai thành phần:
- Phần kháng của đất ở mũi cọc.
- Phần ma sát của nền đất ở thành cọc (theo chu vi của cọc).
Theo kết quả tớnh toỏn từ phần thiết kế múng cú:
Pc= 47,28(T) Vậy lực ộp tớnh toỏn:
Pộp= 2x47,28=94,56 (T)<PVL=121,1 (T) thỏa món điều kiện
SVTH: VŨ HỮU HIỆP Trang 131
5
6
bệ đỡ đối trọng khung dẫn cố định
8 3 đối trọng
máy bơm dầu đồng hồ đo áp lực
4
dầm gánh dầm đế 10
9
khung dẫn di động kích thủy lực
1 2
6
dây dần dầu
7
8 5 4
2 3 7 1
máy ép cọc