Cọc khoan nhồi được thi công bằng cách khoan lỗ sâu trong đất tới cao trình thiết kế rồi đổ bê tông lấp đầy lỗ, tạo ra cọc ngay tại vị trí thiết kế.
Ưu điểm của cọc khoan nhồi:
Máy móc và thiết bị hiện đại, thuận tiện trên mọi địa hình phức tạp. Cọc khoan nhồi có thể được đặt vào những lớp đất rất cứng, thậm chí tới lớp đá mà cọc đóng không thể với tới được.
Thiết bị thi công nhỏ gọn nên có thể thi công trong điều kiện xây dựng chật hẹp. Trong quá trình thi công không gây trồi đất ở xung quanh, không gây lún nứt, các công trình kế cận và không ảnh hưởng đến các cọc xung quanh và phần nền móng và kết cấu của các công trình kế cận.
Có tiết diện và độ sâu mũi cọc lớn hơn nhiều so với cọc chế sẵn do vậy sức chịu tải lớn hơn nhiều so với cọc chế tạo sẵn. Khả năng chịu lực cao hơn 1,2 lần so với các công nghệ khác thích hợp với các công trình lớn, tải trọng nặng, địa chất nền móng là đất hoặc có địa tầng thay đổi phức tạp.
Độ an toàn trong thiết kế và thi công cao, kết cấu thép dài liên tục 11,7 mét, bê tông được đổ liên tục từ đáy hố khoan lên trên tạo ra một khối cọc bê tông đúc liền khối nên tránh được tình trạng chấp nối giữa các tổ hợp cọc như ép hoặc đóng cọc. Do đó nên tăng khả năng chịu lực và độ bền co móng của các công trình công nghiệp, tòa nhà cao tầng, cầu giao thông quy mô nhỏ,….
Độ nghiêng lệch của các cọc nằm trong giới hạn cho phép.
Số lượng cọc trong một đài cọc ít, việc bố trí các đài cọc (cùng các công trình ngầm) trong công trình được dễ dàng hơn.
Chi phí: giảm được 20-30% chi phí cho xây dựng móng công trình. Thời gian thi công nhanh.
Tính an toàn lao động cao hơn cọc ép.
Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đã giải quyết các vấn đề kỹ thuật móng sâu trong nền địa chất phức tạp, ở những nơi mà các loại cọc đóng bằng búa xung kích hay búa rung có mặt cắt vuông hoặc tròn có đường kính D<600mm.
Nhược điểm của cọc khoan nhồi:
Yêu cầu kỹ thuật thi công cao, khó kiểm tra chính xác chất lượng bê tông nhồi vào cọc, do đó đòi hỏi sự lành nghề của đội ngũ công nhân và việc giám sát chặt chẽ nhằm tuân thủ các quy trình thi công.
Môi trường thi công sình lầy, dơ bẩn.
Chiều sâu thi công bị hạn chế trong giới hạn từ 120→ 150 lần đường kính cọc.
Phân loại cọc khoan nhồi:
Phân loại theo khả năng chịu lực của đất nền:
Cọc khoan nhồi trong nền đất đồng nhất: kết hợp hai thành phần lực ma sát và lực chống dưới chân cọc.
Cọc chống trên đất cứng.
Cọc chống hoặc ngàm vào đá.
Phân dạng theo hình dạng cọc:
Cọc thẳng dạng hình trụ tròn đặc, tiết diện không đổi.
Cọc mở rộng chân hoặc có thể mở rộng thêm một số điểm trên thân cọc nhằm tăng khả năng chịu tải của cọc và giảm chiều dài cọc.
Phân loại theo kích cỡ:
Cọc có đường kính nhỏ: D 76cm
Cọc có đường kính nhỏ: D 76cm
Phân loại theo công nghệ:
Công nghệ đúc khô phù hợp với đất dính, sét chặt trong suốt chiều sâu khoan cọc. Đối với các pha sét thì mực nước ngầm thấp hơn đáy lỗ khoan hoặc nước thấm vào không đáng kể và có khả năng bơm hút cạn mà khồn sập thành vách, không ảnh hưởng chất lượng đổ bê tông.
Công nghệ dùng ống vách: Được sử dụng trong trường hợp lỗ khoan có nước mặt và xuyên qua các tầng đất sét nhão, cát sỏi cuội rời rạc dễ iến dạng ngang về phía lỗ khoan hoặc lỗ khoan cọc mạch nước ngầm.
Công nghệ dùng vữa sét hoặc dung dịch khoan: Công nghệ này có thể kết hợp với dùng vách trên một đoạn ngắn cọc phía trên có nền đất yếu.
Định vị công trình và hố khoan:
Định vị:
Đây là một công tác hết sức quan trọng và công trình phải xác định vị trí của các trục, tim của toàn công trường và vị trí chính xác của các giao điểm, của các trục đó trên cơ sở đó và hồ sơ thiết kế ta xác định vị trí tim cốt của từng cọc.
Trình tự các bước:
Công trình xây dựng trên khu đất giới hạn bởi các điểm R1, R2, R3, R4, R5, R6.
Từ tọa độ mốc chuẩn Chủ đầu tư giao, dùng máy toàn đạt xác định tọa độ điểm R6. Lấy điểm R6 là gốc tọa độ xác định lưới cột công trình.
Đường thẳng đi qua 2 điểm R6 và R5 là trục hoành (trục x) của tọa độ
Đường vuông góc với trục hoành tại điểm R6 là trục tung (trục Y) của trục tọa độ
Xác định đường định vị công trình: là đường thẳng song song với trục hoành, cách trục hoành 9800mm về phía Nam
Xác định điểm A: nằm trên đường định vị công trình, cách trục tung 9880mm về phía Đông
Xác định điểm B: nằm trên đường định vị công trình, cách trục tung 29380mm về phía Đông
Điểm A & B được lấy làm 2 điểm định vị công trình
Trục đi qua 2 điểm A & B (đường định vi công trình) là trục D của công trình
Điểm A chính là tâm cột D2 của công trình;
Điểm B chính là tâm cột D5 của công trình
Đường thẳng vuông góc với trục D, cắt trục D tại điểm A là trục 2 của công trình
Đường thẳng vuông góc với trục D, cắt trục D tại điểm B là trục 5 của công trình
Kiểm tra song song và vuông góc của các trục D, 2 , 5 từ đó xác định các trục còn lại của công trình.
Giác móng:
Đồng thời với quá trình định vị, xác định các trục chi tiết trung gian. Tiến hành tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục và đưa các trục ra ngoài phạm vi thi công móng, cố định các mốc bằng cột bê tông chôn sâu xuống đất.
Xác định tim cọc:
Dựa vào mốc giới do bên A bàn giao tại hiện trường, căn cứ vào tọa độ gốc và hệ tọa độ của các cọc thi công. Dùng máy toàn đạc điện tử định vị các lỗ khoan chẩn bị thi công. Các trục được đánh dấu cẩn thận và được gửi ra các vị trí cố định xung quanh công trường để thường xuyên kiểm tra tim cọc trong thời gian thi công và bàn giao sau này.
Tim cọc được xác định bằng bốn tim mốc kiểm tra A1, A2 và B1, B2 được đóng bằng các cọc tiêu thép D = 14, chiều dài cọc 1,5 m vuông góc với nhau và đều cách tim cọc một khoảng cách bằng nhau được bố trí như hĩnh vẽ:
Trước khi hạ casing cho mỗi lỗ khoan phải gửi 4 cọc mốc vuông góc và thẳng hàng với nhau cách tim cọc 2 - 2,5m để hạ casing đúng vị trí.
Sau khi hạ xong casing dùng 4 mốc gửi, kết hợp máy toàn đạc như hình vẽ để kiểm tra tim cọc
Ưu điểm của cọc khoan nhồi:
Máy móc và thiết bị hiện đại, thuận tiện trên mọi địa hình phức tạp. Cọc khoan nhồi có thể được đặt vào những lớp đất rất cứng, thậm chí tới lớp đá mà cọc đóng không thể với tới được.
Thiết bị thi công nhỏ gọn nên có thể thi công trong điều kiện xây dựng chật hẹp. Trong quá trình thi công không gây trồi đất ở xung quanh, không gây lún nứt, các công trình kế cận và không ảnh hưởng đến các cọc xung quanh và phần nền móng và kết cấu của các công trình kế cận.
Có tiết diện và độ sâu mũi cọc lớn hơn nhiều so với cọc chế sẵn do vậy sức chịu tải lớn hơn nhiều so với cọc chế tạo sẵn. Khả năng chịu lực cao hơn 1,2 lần so với các công nghệ khác thích hợp với các công trình lớn, tải trọng nặng, địa chất nền móng là đất hoặc có địa tầng thay đổi phức tạp.
Độ an toàn trong thiết kế và thi công cao, kết cấu thép dài liên tục 11,7 mét, bê tông được đổ liên tục từ đáy hố khoan lên trên tạo ra một khối cọc bê tông đúc liền khối nên tránh được tình trạng chấp nối giữa các tổ hợp cọc như ép hoặc đóng cọc. Do đó nên tăng khả năng chịu lực và độ bền co móng của các công trình công nghiệp, tòa nhà cao tầng, cầu giao thông quy mô nhỏ,….
Độ nghiêng lệch của các cọc nằm trong giới hạn cho phép.
Số lượng cọc trong một đài cọc ít, việc bố trí các đài cọc (cùng các công trình ngầm) trong công trình được dễ dàng hơn.
Chi phí: giảm được 20-30% chi phí cho xây dựng móng công trình. Thời gian thi công nhanh.
Tính an toàn lao động cao hơn cọc ép.
Công nghệ thi công cọc khoan nhồi đã giải quyết các vấn đề kỹ thuật móng sâu trong nền địa chất phức tạp, ở những nơi mà các loại cọc đóng bằng búa xung kích hay búa rung có mặt cắt vuông hoặc tròn có đường kính D<600mm.
Nhược điểm của cọc khoan nhồi:
Yêu cầu kỹ thuật thi công cao, khó kiểm tra chính xác chất lượng bê tông nhồi vào cọc, do đó đòi hỏi sự lành nghề của đội ngũ công nhân và việc giám sát chặt chẽ nhằm tuân thủ các quy trình thi công.
Môi trường thi công sình lầy, dơ bẩn.
Chiều sâu thi công bị hạn chế trong giới hạn từ 120→ 150 lần đường kính cọc.
Phân loại cọc khoan nhồi:
Phân loại theo khả năng chịu lực của đất nền:
Cọc khoan nhồi trong nền đất đồng nhất: kết hợp hai thành phần lực ma sát và lực chống dưới chân cọc.
Cọc chống trên đất cứng.
Cọc chống hoặc ngàm vào đá.
Phân dạng theo hình dạng cọc:
Cọc thẳng dạng hình trụ tròn đặc, tiết diện không đổi.
Cọc mở rộng chân hoặc có thể mở rộng thêm một số điểm trên thân cọc nhằm tăng khả năng chịu tải của cọc và giảm chiều dài cọc.
Phân loại theo kích cỡ:
Cọc có đường kính nhỏ: D 76cm
Cọc có đường kính nhỏ: D 76cm
Phân loại theo công nghệ:
Công nghệ đúc khô phù hợp với đất dính, sét chặt trong suốt chiều sâu khoan cọc. Đối với các pha sét thì mực nước ngầm thấp hơn đáy lỗ khoan hoặc nước thấm vào không đáng kể và có khả năng bơm hút cạn mà khồn sập thành vách, không ảnh hưởng chất lượng đổ bê tông.
Công nghệ dùng ống vách: Được sử dụng trong trường hợp lỗ khoan có nước mặt và xuyên qua các tầng đất sét nhão, cát sỏi cuội rời rạc dễ iến dạng ngang về phía lỗ khoan hoặc lỗ khoan cọc mạch nước ngầm.
Công nghệ dùng vữa sét hoặc dung dịch khoan: Công nghệ này có thể kết hợp với dùng vách trên một đoạn ngắn cọc phía trên có nền đất yếu.
Định vị công trình và hố khoan:
Định vị:
Đây là một công tác hết sức quan trọng và công trình phải xác định vị trí của các trục, tim của toàn công trường và vị trí chính xác của các giao điểm, của các trục đó trên cơ sở đó và hồ sơ thiết kế ta xác định vị trí tim cốt của từng cọc.
Trình tự các bước:
Công trình xây dựng trên khu đất giới hạn bởi các điểm R1, R2, R3, R4, R5, R6.
Từ tọa độ mốc chuẩn Chủ đầu tư giao, dùng máy toàn đạt xác định tọa độ điểm R6. Lấy điểm R6 là gốc tọa độ xác định lưới cột công trình.
Đường thẳng đi qua 2 điểm R6 và R5 là trục hoành (trục x) của tọa độ
Đường vuông góc với trục hoành tại điểm R6 là trục tung (trục Y) của trục tọa độ
Xác định đường định vị công trình: là đường thẳng song song với trục hoành, cách trục hoành 9800mm về phía Nam
Xác định điểm A: nằm trên đường định vị công trình, cách trục tung 9880mm về phía Đông
Xác định điểm B: nằm trên đường định vị công trình, cách trục tung 29380mm về phía Đông
Điểm A & B được lấy làm 2 điểm định vị công trình
Trục đi qua 2 điểm A & B (đường định vi công trình) là trục D của công trình
Điểm A chính là tâm cột D2 của công trình;
Điểm B chính là tâm cột D5 của công trình
Đường thẳng vuông góc với trục D, cắt trục D tại điểm A là trục 2 của công trình
Đường thẳng vuông góc với trục D, cắt trục D tại điểm B là trục 5 của công trình
Kiểm tra song song và vuông góc của các trục D, 2 , 5 từ đó xác định các trục còn lại của công trình.
Giác móng:
Đồng thời với quá trình định vị, xác định các trục chi tiết trung gian. Tiến hành tương tự để xác định chính xác giao điểm của các trục và đưa các trục ra ngoài phạm vi thi công móng, cố định các mốc bằng cột bê tông chôn sâu xuống đất.
Xác định tim cọc:
Dựa vào mốc giới do bên A bàn giao tại hiện trường, căn cứ vào tọa độ gốc và hệ tọa độ của các cọc thi công. Dùng máy toàn đạc điện tử định vị các lỗ khoan chẩn bị thi công. Các trục được đánh dấu cẩn thận và được gửi ra các vị trí cố định xung quanh công trường để thường xuyên kiểm tra tim cọc trong thời gian thi công và bàn giao sau này.
Tim cọc được xác định bằng bốn tim mốc kiểm tra A1, A2 và B1, B2 được đóng bằng các cọc tiêu thép D = 14, chiều dài cọc 1,5 m vuông góc với nhau và đều cách tim cọc một khoảng cách bằng nhau được bố trí như hĩnh vẽ:
Trước khi hạ casing cho mỗi lỗ khoan phải gửi 4 cọc mốc vuông góc và thẳng hàng với nhau cách tim cọc 2 - 2,5m để hạ casing đúng vị trí.
Sau khi hạ xong casing dùng 4 mốc gửi, kết hợp máy toàn đạc như hình vẽ để kiểm tra tim cọc
