|
BỘ XÂY DỰNG
*****
Số : 14/2003/QĐ-BXD
|
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
*****
Hà Nội , ngày 05 tháng 6 năm 2003
|
QUYẾT ĐỊNH
CỦA BỘ TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG VỀ VIỆC BAN HÀNH TIÊU CHUẨN
XÂY DỰNG VIỆT NAM TCXD VN 286: 2003 '' ĐÓNG VÀ ÉP CỌC - TIÊU CHUẨN THI CÔNG VÀ
NGHIỆM THU ''
BỘ TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG
Căn
cứ Nghị định số 36/ 2003/ NĐ - CP ngày 04 / 04 / 2003 của Chính Phủ quy định
chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Xây dựng.
Căn cử biên bản số 460A/ BB -HĐKHKT ngày 3 / 4 / 2002 của Hội đồng Khoa học kỹ
thuật chuyên ngành nghiệm thu tiêu chuẩn '' Đóng và ép cọc - Tiêu chuẩn thi
công và nghiệm thu ''.
Xét đề nghị của Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ và Viện trưởng Viện Khoa học
công nghệ Xây dựng.
QUYẾT ĐỊNH
Điều 1 :
Ban hành kèm theo quyết định này 01 Tiêu chuẩn Xây dựng
Việt Nam TCXD VN 286: 2003 '' Đóng và ép cọc - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm
thu ''
Điều 2 : Quyết định này có hiệu lực
sau 15 ngày kể từ ngày ký ban hành.
Điều 3 : Các Ông : Chánh Văn phòng Bộ,
Vụ trưởng Vụ Khoa học Công nghệ , Viện trưởng Viện Khoa học công nghệ Xây dựng và
Thủ trưởng các đơn vị có liên quan chịu trách nhiệm thi hành Quyết định này ./.
|
Nơi nhận :
- Như điều 3
- Tổng Cục TCĐLCL
- Lưu VP&Vụ KHCN
|
KT/BỘ TRƯỞNG BỘ XÂY DỰNG
THỨ TRƯỞNG
PGS,TSKH Nguyễn Văn Liên
|
Lời
nói đầu
TCXDVN 286
: 2003 thay thế một phần cho mục 7 TCXD 79 : 1980.
TCXDVN 286
: 2003 do Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng biên soạn, Vụ Khoa học Công nghệ Bộ
Xây dựng trình duyệt, Bộ trưởng Bộ Xây dựng ban hành theo Quyết định
số:.....14...ngày: ...05...tháng......6.... năm 2003
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM
TCXDVN 286 : 2003
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
Soát
xét lần 1
Đóng và ép cọc - Tiêu
chuẩn thi công và nghiệm thu
Pile driving and static jacking works - Standart for
construction, check and acceptance
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn
thi công và nghiệm thu công tác đóng và ép cọc áp dụng cho các công trình xây
dựng thuộc lĩnh vực xây dựng, giao thông, thuỷ lợi, thay thế một phần cho mục
7: “ Móng cọc và tường vây cọc ván” của TCXD 79: 1980.
Những công
trình có điều kiện địa chất công trình đặc biệt như vùng có hang các-tơ, mái đá
nghiêng, đá cứng... mà chưa đề cập đến trong tiêu chuẩn này sẽ được thi công và
nghiệm thu theo yêu cầu của Thiết kế, hoặc do Tư vấn đề nghị với sự chấp thuận
của Chủ đầu tư.
2.
Tiêu chuẩn viện dẫn
TCVN 4453 :
1995: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối - Quy phạm thi công và nghiệm
thu.
TCVN
205: 1998: Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 4091 : 1985 : Nghiệm thu các công trình xây dựng.
3. Quy định chung
3.1 Các thuật ngữ và định nghĩa
3.1.1
Cọc đóng là cọc được hạ bằng năng
lượng động( va đập, rung).
3.1.2 Cọc ép là cọc được hạ bằng năng lượng tĩnh, không gây nên xung
lượng lên đầu cọc.
3.1.3 Độ
chối của cọc đóng là độ lún của cọc
dưới một nhát búa đóng và 1 phút làm việc của búa rung.
3.1.4
Tải trọng thiết kế là giá trị tải
trọng do Thiết kế dự tính tác dụng lên cọc.
3.1.5
Lực ép nhỏ nhất (Pep) min
là lực ép do Thiết kế quy định để đảm bảo tải trọng thiết kế lên cọc, thông
thường lấy bằng 150 ¸ 200% tải trọng thiết kế;
3.1.6 Lực ép lớn nhất (Pep)max là lực ép do Thiết kế quy định,
không vượt quá sức chịu tải của vật liệu cọc; được tính toán theo kết quả xuyên
tĩnh, khi không có kết quả này thì thường lấy bằng 200 - 300% tải trọng thiết
kế.
3.2 Thi công hạ cọc cần tuân theo bản vẽ thiết kế thi công, trong
đó bao gồm: dữ liệu về bố trí các công trình hiện có và công trình ngầm; đường
cáp điện có chỉ dẫn độ sâu lắp đặt đường dây tải điện và biện pháp bảo vệ
chúng; danh mục các máy móc, thiết bị; trình tự và tiến độ thi công; các biện
pháp đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh môi trường; bản vẽ bố trí mặt bằng thi
công kể cả điện nước và các hạng mục tạm thời phục vụ thi công.
Để có đầy
đủ số liệu cho thi công móng cọc, nhất là trong điều kiện địa chất phức tạp,
khi cần thiết Nhà thầu phải tiến hành đóng , ép các cọc thử và tiến hành thí
nghiệm cọc bằng tải trọng động hoặc tải trọng tĩnh theo đề cương của Tư vấn
hoặc Thiết kế đề ra.
3.3 Trắc đạc định vị các trục móng cần được tiến
hành từ các mốc chuẩn theo đúng quy định hiện hành. Mốc định vị trục thường làm
bằng các cọc đóng, nằm cách trục ngoài cùng của móng không ít hơn 10 m. Trong
biên bản bàn giao mốc định vị phải có sơ đồ bố trí mốc cùng toạ độ của chúng
cũng như cao độ của các mốc chuẩn dẫn từ lưới cao trình thành phố hoặc quốc
gia. Việc định vị từng cọc trong quá trình thi công phải do các trắc đạc viên
có kinh nghiệm tiến hành dưới sự giám sát của kỹ thuật thi công cọc phía Nhà
thầu và trong các công trình quan trọng phải được Tư vấn giám sát kiểm tra. Độ
chuẩn của lưới trục định vị phải thường xuyên được kiểm tra, đặc biệt khi có
một mốc bị chuyển dịch thì cần được kiểm tra ngay. Độ sai lệch của các trục so
với thiết kế không được vượt quá 1cm trên 100 m chiều dài tuyến.
3.4 Chuyên
chở, bảo quản, nâng dựng cọc vào vị trí hạ cọc phải tuân thủ các biện pháp
chống hư hại cọc. Khi chuyên chở cọc bê tông cốt thép(BTCT) cũng như khi sắp
xếp xuống bãi tập kết phải có hệ con kê bằng gỗ ở phía dưới các móc cẩu. Nghiêm
cấm việc lăn hoặc kéo cọc BTCT bằng dây.
3.5 Công tác chuẩn bị
3.5.1 Nhà thầu căn cứ vào hồ sơ thiết kế, yêu cầu
của Chủ đầu tư và điều kiện môi trường cụ thể để lập biện pháp thi công cọc
trong đó nên lưu ý làm rõ các điều sau:
a)
công nghệ thi công đóng/ ép;
b)
thiết bị dự định chọn;
c)
kế hoạch đảm bảo chất lượng, trong
đó nêu rõ trình tự hạ cọc dựa theo điều kiện đất nền, cách bố trí đài cọc, số
lượng cọc trong đài, phương pháp kiểm tra độ thẳng đứng, kiểm tra mối hàn, cách
đo độ chối, biện pháp an toàn và đảm bảo vệ sinh môi trường...;
d)
dự kiến sự cố và cách xử lý;
e)
tiến độ thi công....
3.5.2 Trước khi thi công hạ cọc cần tiến hành các
công tác chuẩn bị sau đây:
a)
nghiên cứu điều kiện địa chất công
trình và địa chất thuỷ văn, chiều dày, thế nằm và đặc trưng cơ lý của chúng;
b)
thăm dò khả năng có các chướng
ngại dưới đất để có biện pháp loại bỏ chúng, sự có mặt của công trình ngầm và
công trình lân cận để có biện pháp phòng ngừa ảnh hưởng xấu đến chúng;
c)
xem xét điều kiện môi trường đô
thị ( tiếng ồn và chấn động) theo tiêu chuẩn môi trường liên quan khi thi công
ở gần khu dân cư và công trình có sẵn;
d) nghiệm thu mặt bằng thi công;
e) lập
lưới trắc đạc định vị các trục móng và toạ độ các cọc cần thi công trên mặt
bằng;
f) kiểm
tra chứng chỉ xuất xưởng của cọc;
g) kiểm tra kích thước thực tế của cọc;
h) chuyên chở và sắp xếp cọc trên mặt bằng
thi công;
i) đánh dấu chia đoạn lên thân cọc theo
chiều dài cọc;
k) tổ hợp các đoạn cọc trên mặt đất thành
cây cọc theo thiết kế;
l) đặt máy trắc đạc để theo dõi độ thẳng
đứng của cọc và đo độ chối của cọc.
3.6 Hàn nối các đoạn cọc
3.6.1 Chỉ bắt đầu hàn nối các đoạn cọc khi:
- kích
thước các bản mã đúng với thiết kế;
- trục của
đoạn cọc đã được kiểm tra độ thẳng đứng theo hai phương vuông góc với nhau;
- bề mặt ở
đầu hai đoạn cọc nối phải tiếp xúc khít với nhau.
3.6.2 Đường hàn mối nối cọc phải đảm bảo đúng quy định của
thiết kế về chịu lực, không được có những khuyết tật sau đây:
- kích
thước đường hàn sai lệch so với thiết kế;
- chiều cao
hoặc chiều rộng của mối hàn không đồng đều;
- đường hàn
không thẳng, bề mặt mối hàn bị rỗ, không ngấu, quá nhiệt, có chảy loang, lẫn
xỉ, bị nứt...
3.6.3 Chỉ được tiếp tục hạ cọc khi đã kiểm tra mối
nối hàn không có khuyết tật.
4. Vật liệu cọc
4.1 Cọc bê tông cốt thép
4.1.1 Cọc bê tông cốt thép có thể là cọc rỗng, tiết
diện vành khuyên ( đúc ly tâm) hoặc cọc đặc, tiết diện đa giác đều hoặc vuông (
đúc bằng ván khuôn thông thường). Bê tông cọc phải đảm bảo mác thiết kế, cọc
được nghiệm thu theo tiêu chuẩn TCVN 4453 : 1995
4.1.2 Kiểm tra cọc tại nơi sản xuất gồm các khâu sau
đây:
a)
Vật liệu :
- chứng chỉ
xuất xưởng của cốt thép, xi măng; kết quả thí nghiệm kiểm tra mẫu thép, và cốt
liệu cát, đá(sỏi), xi măng, nước theo các tiêu chuẩn hiện hành;
- cấp phối bê tông;
- kết quả thí nghiệm mẫu bê tông;
- đường kính cốt thép chịu lực;
- đường kính, bước cốt đai;
- lưới thép tăng cường và vành thép bó đầu
cọc;
- mối hàn cốt thép chủ vào vành thép;
- sự đồng đều của lớp bê tông bảo vệ;
b)
kích thước hình học :
- sự cân xứng của cốt thép trong tiết diện
cọc;
- kích thước tiết diện cọc;
- độ vuông góc của tiết diện các đầu cọc
với trục;
- độ chụm đều đặn của mũi cọc;
4.1.3 Không dùng các đoạn cọc có độ sai lệch về kích
thước vượt quá quy định trong bảng 1, và các đoạn cọc có vết nứt rộng hơn 0.2
mm. Độ sâu vết nứt ở góc không quá 10 mm, tổng diện tích do lẹm, sứt góc và rỗ
tổ ong không quá 5% tổng diện tích bề mặt cọc và không quá tập trung.
Bảng 1- Độ sai lệch cho phép về kích
thước cọc
|
TT
|
Kích thước cấu tạo
|
Độ sai lệch cho phép
|
|
1
|
2
|
3
|
|
1
|
Chiều
dài đoạn cọc, m £ 10
|
± 30 mm
|
|
2
|
Kích
thước cạnh (đường kính ngoài) tiết diện của cọc đặc (hoặc rỗng giữa)
|
+
5 mm
|
|
3
|
Chiều
dài mũi cọc
|
± 30 mm
|
|
4
|
Độ
cong của cọc (lồi hoặc lõm)
|
10
mm
|
|
5
|
Độ
võng của đoạn cọc
|
1/100
chiều dài đốt cọc
|
|
6
|
Độ
lệch mũi cọc khỏi tâm
|
10
mm
|
|
7
|
Góc
nghiêng của mặt đầu cọc với mặt phẳng thẳng góc trục cọc:
|
|
|
|
-
cọc tiết diện đa giác
|
nghiêng
1%
|
|
|
-
cọc tròn
|
nghiêng
0.5%
|
|
8
|
Khoảng
cách từ tâm móc treo đến đầu đoạn cọc
|
± 50 mm
|
|
9
|
Độ
lệch của móc treo so với trục cọc
|
20
mm
|
|
10
|
Chiều
dày của lớp bê tông bảo vệ
|
± 5 mm
|
|
11
|
Bước
cốt thép xoắn hoặc cốt thép đai
|
± 10 mm
|
|
12
|
Khoảng
cách giữa các thanh cốt thép chủ
|
± 10 mm
|
|
13
|
Đường
kính cọc rỗng
|
± 5 mm
|
|
14
|
Chiều
dày thành lỗ
|
± 5 mm
|
|
15
|
Kích
thước lỗ rỗng so với tim cọc
|
± 5 mm
|
4.2
Cọc thép
4.2.1
Cọc thép thường được chế tạo từ
thép ống hoặc thép hình cán nóng. Chiều dài các đoạn cọc chọn theo kích thước
của không gian thi công cũng như kích thước và năng lực của thiết bị hạ cọc.
4.2.2
Mặt đầu các đoạn cọc phải phẳng và
vuông góc với trục cọc, độ nghiêng không quá 1%.
4.2.3
Chiều dày của cọc thép lấy theo
quy định của thiết kế thường bằng chiều dày chịu lực theo tính toán cộng với
chiều dày chịu ăn mòn.
4.2.4
Trong trường hợp cần thiết có thể
thực hiện lớp bảo vệ bằng phun vữa xi măng mác cao, chất dẻo hoặc phương pháp
điện hoá.
4.2.5
Các đoạn cọc thép được nối hàn,
chiều cao và chiều dài đường hàn phải tuân theo thiết kế.
5.
Hạ cọc bằng búa đóng và
búa rung
5.1
Tuỳ theo năng lực trang thiết bị
hiện có, điều kiện địa chất công trình, quy định của Thiết kế về chiều sâu hạ
cọc và độ chối quy định Nhà thầu có thể lựa chọn thiết bị hạ cọc phù hợp.
Nguyên tắc lựa chọn búa như sau:
a)
có đủ năng lượng để hạ cọc đến
chiều sâu thiết kế với độ chối quy định trong thiết kế, xuyên qua các lớp đất
dày kể cả tầng kẹp cứng;
b)
gây nên ứng suất động không lớn
hơn ứng suất động cho phép của cọc để hạn chế khả năng gây nứt cọc;
c)
tổng số nhát đập hoặc tổng thời
gian hạ cọc liên tục không được vượt quá giá trị khống chế trong thiết kế để
ngăn ngừa hiện tượng cọc bị mỏi;
d)
độ chối của cọc không nên quá nhỏ
có thể làm hỏng đầu búa.
5.2
Lựa chọn búa đóng cọc theo khả
năng chịu tải của cọc trong thiết kế và trọng lượng cọc. Năng lượng cần thiết
tối thiểu của nhát búa đập E được xác định theo công thức:
E = 1.75 a P
(1)
trong đó: E - Năng lượng đập của
búa, kGm;
a - hệ số bằng 25
kG.m/tấn
P - khả năng chịu tải của cọc, tấn, quy định trong thiết kế.
Loại búa được chọn với năng lượng nhát đập
Ett phải thoả mãn điều kiện:
(2)
trong
đó: k - hệ số quy định trong bảng 2;
Qn - trọng lượng
toàn phần của búa, kG;
q - trọng lượng
cọc (gồm cả trọng lượng mũ và đệm đầu cọc), kG
Đối với búa đi-ê-zen, giá trị tính toán
năng lượng đập lấy bằng:
đối với búa ống Ett =
0.9 QH
đối với búa cần Ett
= 0.4 QH
Q - trọng lượng phần đập của
búa, kG;
H - chiều
cao rơi thực tế phần đập búa khi đóng ở giai đoạn cuối, đối với búa ống H= 2.8
m; đối với búa cần có trọng lượng phần đập là 1250, 1800 và 2500 kG thì H tương
ứng là 1.7; 2 và 2.2 m.
Bảng 2- Hệ số chọn búa đóng
Loại búa
|
Hệ số k
|
|
Búa đi-ê-zen kiểu ống và song động
Búa đơn động và đi-ê-zen kiểu cần
Búa treo
|
6
5
3
|
Chú thích: Khi hạ cọc bằng phương pháp xói nước thì các hệ số
nói trên được tăng thêm 1.5.
5.3
Khi cần phải đóng xuyên qua các
lớp đất chặt nên dùng các búa có năng lượng đập lớn hơn các trị số tính toán
theo các công thức (1) và (2), hoặc có thể dùng biện pháp khoan dẫn trước khi
đóng hoặc biện pháp xói nước.
Khi chọn
búa để đóng cọc xiên nên tăng năng lượng đập tính theo công thức (1) với hệ số
k1 cho trong bảng 3.
Bảng 3- Hệ số chọn búa đóng cọc xiên
|
Độ nghiêng của cọc
|
Hệ số k1
|
|
5:1
4:1
3:1
2:1
1:1
|
1.1
1.15
1.25
1.4
1.7
|
5.4
Loại búa rung hạ cọc chọn theo tỷ
số K0 / Qt tuỳ thuộc vào điều kiện đất nền và chiều sâu hạ cọc.
K0
- mô men lệch tâm, T.cm;
Qt - trọng
lượng toàn phần gồm trọng lượng cọc, búa rung và đệm đầu cọc, tấn.
Giá trị của
tỷ số này khi dùng búa rung với tốc độ quay bánh lệch tâm 300¸500 vòng/ phút không được nhỏ hơn trị số cho trong bảng 4.
Bảng 4 -Tỷ số K0 / Qt
Tính chất đất mà
cọc xuyên qua
|
Phương pháp hạ
|
K0/Qt khi độ sâu
hạ cọc
|
|
< 15 m
|
>15 m
|
|
Cát no nước, bùn, sét dẻo mềm và dẻo chảy
Cát ẩm, đất sét, á sét dẻo mềm, cứng
Sét cứng, nửa cứng, cát, sỏi, sạn
|
Không xói nước và lấy đất ra khỏi cọc
Xói nước tuần hoàn và lấy đất khỏi lòng cọc ống
Xói nước và lấy đất khỏi lòng cọc thấp hơn cả mũi
cọc
|
0.80
1.10
1.30
|
1.0
1.30
1.60
|
Chú thích: Khi chọn búa rung để hạ cọc ống có đường kính lớn hơn 1.2 m nên ưu
tiên cho các máy có lỗ thoát để đưa đất từ trong lòng cọc ống ra ngoài mà không
phải tháo lắp máy. Trong trường hợp cần rung hạ các cọc đường kính lớn nên dùng
hai búa rung ghép đôi đồng bộ trên một đế trung chuyển; khi đó các giá trị K0
và Qt phải là tổng các chỉ tiêu tương ứng của hai búa rung.
5.5
Khi rung hạ cọc tròn
rỗng hoặc cọc dạng tấm cần có các biện pháp chống khả năng xuất hiện các vết
nứt hoặc hư hỏng cọc:
-để tránh
sự tăng áp suất không khí trong lòng cọc do đậy khít nên dùng chụp đầu cọc có
các lỗ hổng có tổng diện tích không ít hơn 0.5% diện tích tiết diện ngang của
cọc;
-để tránh sinh ra áp lực thuỷ động nguy hiểm của nước trong
đất lòng cọc có thể gây nứt rạn cọc-ống BTCT phải có biện pháp hút nước hoặc
truyền không khí.
Để có thể dự báo trước những hư hỏng có thể xảy ra khi rung
hạ cọc- ống nên dùng thiết bị đo gia tốc, trong trường hợp không có thiết bị
thì tiến hành quan sát mức độ tiêu tán công suất búa ( hoặc điện năng) và biên
độ giao động của cọc. Nếu thấy công suất búa và biên độ giao động của cọc tăng,
liên kết búa rung và đầu cọc vẫn khít mà tốc độ hạ cọc lại bị giảm thì chứng tỏ
mũi cọc đã gặp chướng ngại; khi đó cần dừng máy, tìm cách loại bỏ chướng ngại
bằng cách lấy đất lòng cọc và bơm rửa đáy cọc.
Khi rung hạ cọc trong cát và á cát ở giai đoạn cuối thì nên giảm tần số
và rung cọc trong khoảng 7¸10 phút ở độ sâu thiết kế để làm chặt đất trong lòng và xung quanh cọc.
5.6
Khi rung hạ cọc bình thường tức là
các thông số búa rung ổn định, cọc không gặp chướng ngại thì theo sự tăng tiến
của chiều sâu, tốc độ hạ cọc, biên độ giao động và công suất máy sẽ bị giảm do
ma sát bên của cọc tăng dần. Để tăng chiều sâu hạ cọc nên tăng công suất động
cơ cho đến công suất thiết kế. Khi tốc độ hạ cọc giảm tới 2-5 cm/ phút và biên
độ giao động khoảng 5mm thì cọc sẽ khó xuống tiếp; cần phải tiến hành xói nước
hoặc lấy đất lòng cọc cùng với việc chạy hết công suất động cơ.
5.7
Khi đóng cọc
bằng búa phải dùng mũ cọc và đệm gỗ phù hợp với tiết diện ngang của cọc. Các
khe hở giữa mặt bên của cọc và thành mũ cọc mỗi bên không nên vượt quá 1 cm.
Cần phải
siết chặt cứng búa rung hạ cọc với cọc.
Khi nối các
đoạn cọc tròn rỗng và cọc -ống phải đảm bảo độ đồng tâm của chúng. Khi cần
thiết phải dùng bộ gá cố định và thiết bị dẫn hướng để tăng độ chính xác.
Khi thi
công cọc ở vùng sông nước nên tiến hành khi sóng không cao hơn cấp 2. Các
phương tiện nổi cần được neo giữ chắc chắn.
5.8
Trong quá trình hạ cọc cần ghi
chép nhật ký theo mẫu in sẵn (có thể xem phụ lục A).
Đóng 5¸20 cọc đầu tiên ở các điểm khác nhau trên khu vực xây dựng phải tiến
hành cẩn thận có ghi chép số nhát búa cho từng mét chiều sâu và lấy độ chối cho
loạt búa cuối cùng. Nhà thầu nên dùng thí nghiệm phân tích sóng ứng suất trong
cọc( PDA) để kiểm tra việc lựa chọn búa và khả năng đóng của búa trong các điều
kiện đã xác định( đất nền, búa, cọc...)
5.9
Vào cuối quá trình đóng cọc khi độ
chối gần đạt tới trị số thiết kế thì việc đóng cọc bằng búa đơn động phải tiến
hành từng nhát dể theo dõi độ chối cho mỗi nhát; khi đóng bằng búa hơi song
động cần phải đo độ lún của cọc, tần số đập của búa và áp lực hơi cho từng
phút; khi dùng búa di-ê-zen thì độ chối được xác định từ trị trung bình của
loạt 10 nhát sau cùng.
Cọc không
đạt độ chối thiết kế thì cần phải đóng bù để kiểm tra sau khi được “ nghỉ” theo
quy định. Trong truờng hợp độ chối khi đóng kiểm tra vẫn lớn hơn độ chối thiết
kế thì Tư vấn và Thiết kế nên cho tiến hành thử tĩnh cọc và hiệu chỉnh lại một
phần hoặc toàn bộ thiết kế móng cọc.
5.10
Trong giai đoạn đầu khi đóng cọc
bằng búa đơn động nên ghi số nhát búa và độ cao rơi búa trung bình để cọc đi
được 1m; khi dùng búa hơi thì ghi áp lực hơi trung bình và thời gian để cọc đi
được 1m và tần số nhát đập trong một phút. Độ chối phải đo với độ chính xác tới
1mm.
Độ chối
kiểm tra được đo cho 3 loạt búa cuối cùng. Đối với búa đơn và búa đi-ê-zen thì
một loạt là 10 nhát; đối với búa hơi thì một loạt là số nhát búa trong thời
gian 2 phút; đối với búa rung 1 loạt cũng là thời gian búa làm việc trong 2
phút.
Thời gian
“nghỉ” của cọc trước khi đóng kiểm tra phụ thuộc vào tính chất các lớp đất xung
quanh và dưới mũi cọc nhưng không nhỏ hơn:
a)
3 ngày khi đóng qua đất cát;
b)
6 ngày khi đóng qua đất sét.
5.11
Trong trường hợp khi thi công thay
đổi các thông số của búa hoặc cọc đã được chỉ dẫn trong thiết kế thì
độ chối dư, e, lúc đóng hoặc đóng kiểm tra phải thoả mãn điều kiện:
(3)
Nếu độ chối
dư ,e, nhỏ hơn 0.2 cm( với điều kiện là búa dùng để đóng phù hợp với yêu cầu ở
điều 4.1), thì độ chối toàn phần( bằng tổng độ chối đàn hồi và độ chối dư) phải
thoả mãn điều kiện:
(4)
Trong các công thức trên:
e - độ
chối dư, cm, bằng độ lún của cọc do một nhát búa đóng và 1 phút làm việc của
búa rung;
c - độ
chối đàn hồi( chuyển vị đàn hồi của đất và cọc), cm, được xác định bằng dụng cụ
đo độ chối;
n - hệ số
tra theo bảng 5, T/ m2;
Bảng 5- Hệ số n
|
Loại cọc
|
Hệ số n (T/m2)
|
|
Cọc
BTCT có mũ
Cọc thép có mũ
|
150
500
|
F - diện
tích theo chu vi ngoài của cọc đặc hoặc rỗng( không phụ thuộc vào cọc có hay
không có mũi nhọn), m2;
Ett - năng
lượng tính toán của nhát đập, tấn.cm, lấy theo điều 2.1 cho búa đi-ê-zen, búa
treo và búa đơn động lấy bằng QH, khi dùng búa hơi song động lấy theo lý lịch
máy, đối với búa rung lấy theo năng lượng nhát đập quy đổi, cho trong bảng 6;
Bảng 6 - Năng lượng quy đổi
Lực cưỡng bức
(tấn)
|
10
|
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
|
Năng lượng nhát
đập quy đổi(T.cm)
|
450
|
900
|
1300
|
1750
|
2200
|
2650
|
3100
|
3500
|
Q - trọng
lượng phần đập của búa, T;
H - chiều
cao rơi thực tế phần đập của búa, cm;
k - hệ số
an toàn về đất, lấy k= 1.4 trong công thức(3) và k= 1.25 trong công thức (4);
còn trong xây dựng cầu khi số lượng cọc trong trụ lớn hơn 20 thì k = 1.4, từ 11¸ 20 cọc thì k = 1.6, từ 6 ¸ 10 cọc thì k =
1.65, từ 1¸ 5 cọc thì k = 1.75;
P - khả
năng chịu tải của cọc theo thiết kế, T;
M - hệ số
lấy bằng 1 cho búa đóng và theo bảng 7 cho búa rung;
QT - trọng
lượng toàn phần của búa hoặc búa rung, T;
e - hệ số phục hồi va đập, lấy e2 = 0.2
khi đóng cọc BTCT và cọc thép có dùng mũ cọc đệm gỗ, còn khi dùng búa rung thì e2 = 0;
q - trọng
lượng cọc và mũ cọc, T;
q1
- trọng lượng cọc đệm, tấn; khi dùng búa rung q1 = 0;
h - chiều
cao cho búa đi-ê-zen h = 50cm, các loại khác h = 0;
W - diện tích mặt bên của cọc, m2;
n0
và ns - các hệ số chuyển đổi từ sức kháng động của đất sang
sức kháng tĩnh, ns = 0.25 giây.m/ tấn; n0 = 0.0025 giây.m/
tấn;
g - gia
tốc trọng trường( g = 9.81m/ gy2)
Khi tính theo công thức động Hilley rút gọn thì độ chối có
thể kiểm tra theo công thức:
(4a)
e - độ chối của cọc( tính trung bình cho
20 cm cuối cùng), m;
ef - hiệu suất cơ học của búa đóng cọc; một số giá trị được kiến nghị
như sau:
- búa rơi
tự do điều khiển tự động, ef = 0.8
-
búa đi-ê-zen, ef = 0.8
-
búa rơi tự do nâng bằng cáp tời, ef = 0.4
-
búa hơi đơn động, ef = 0.6;
Bảng 7: Hệ số M
|
Loại đất dưới mũi cọc
|
Hệ số M
|
Sỏi sạn có lẫn cát
Cát: - hạt trung và thô
- hạt nhỏ chặt vừa
- cát bụi chặt vừa
Á cát dẻo, á sét và sét cứng
Á sét và sét - nửa cứng
Á sét và sét - dẻo cứng
|
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
|
Chú thích: Khi cát chặt giá trị hệ số M được tăng thêm 60%
H - chiều
cao rơi búa, m;
Wr - trọng
lượng của búa đóng, T;
Qu - khả năng mang tải cực hạn của cọc,
thông thường lấy với hệ số an toàn Fs ³ 3
Lp - chiều dài cọc, m;
F - diện tích tiết diện cọc, m2
Ee - mô đun đàn hồi của vật liệu cọc, T/ m2.
Nếu trong thiết kế móng cọc ống có quy định tìm biên độ giao động khi
sắp dừng rung cọc thì biên độ dao động các cọc - ống đường kính ngoài đến 2m,
với tốc độ hạ cọc từ 2 đến 20 cm trong 1 phút được tính theo công thức:
(5)
trong đó:
A - biên
độ lấy bằng 1 /2 độ lắc toàn phần của giao động ở những phút cuối trước lúc
dừng rung, cm;
Nn - công
suất hữu hiệu toàn phần ở giai đoạn cuối, KW;
Nx - công
suất vận hành không tải, đối với búa rung tần số thấp, lấy bằng 25% công suất
thuyết minh của động cơ điện, KW;
nv - tốc
độ quay của bộ lệch trong búa rung, vòng / phút;
P - khả
năng chịu tải của cọc - ống, T;
l - hệ số phụ thuộc vào tỷ số
giữa sức kháng động và sức kháng tĩnh của đất, cho trong bảng 8 và bảng 9;
Qv - trọng
lượng của hệ thống rung, bằng tổng trọng lượng của búa rung và chụp đầu cọc.
Bảng 8- Hệ số l cho
cát
Tên đất
|
Hệ số l cho đất cát
|
Thô
|
Vừa
|
Nhỏ
|
|
Cát no nước
Cát ẩm
|
4.5
3.5
|
5.0
4.0
|
6.0
5.0
|
Bảng 9: Hệ số l cho
sét
Tên đất
|
Hệ số l cho đất sét khi độ sệt
|
IL > 0.75
|
0.5<IL £ 0.75
|
0.25<IL £ 0.5
|
|
Á sét, á cát
Sét
|
4.0
3.0
|
3.0
2.2
|
2.5
2.0
|
Khi có nhiều lớp đất thì l xác định theo công thức:
(6)
trong đó: li - hệ số
của lớp thứ i;
hi - chiều dày
của lớp thứ i, m.
Khi rung hạ cọc tròn và cọc- ống, không tựa vào đá và nửa đá, để đảm
bảo khả năng mang tải của cọc, P, cần rung hạ đoạn cuối sao cho biên độ dao
động thực tế A không vượt quá biên độ tính toán Att theo vế phải của công thức
(5). Nếu A > Att chứng tỏ sức kháng của đất chưa đạt yêu cầu, cần phải tiếp
tục rung hạ cho tới khi thoả mãn công thức nêu trên thì mới đảm bảo khả năng
mang tải của cọc.
Giá trị của
nv nếu không có thiết bị đo thì lấy theo thông số trong lý lịch búa rung.
Có thể dùng
các loại máy trắc đạc để đo biên độ dao động, hoặc dùng các thiết bị tự ghi.
Trong trường hợp không có thiết bị đo thì có thể dùng cách vẽ đường ngang thật
nhanh lên giấy kẻ ô đã dán sẵn vào thân cọc, sẽ thu được đường cong dao động.
Nối các đỉnh trên và đỉnh dưới thành đường gấp khúc, đo chiều cao lớn nhất với
độ chính xác tới 0.1 cm ta thu được độ lắc của dao động chính bằng 2 lần biên
độ dao động cần tìm.
Trị số của các hệ số l trong các bảng 7 và 8 nên chuẩn
xác lại theo kết quả nén tĩnh cọc thử. Sau khi rung hạ cọc và nén tĩnh cho ta
khả năng chịu tải của cọc P thì hệ số l cho điều kiện đất
nền thực tế được tính theo công thức:
(7)
Các
thông số của quá trình rung lấy như phần trên.
Chỉ cho phép dùng xói nước để hạ cọc ở những nơi cách xa nhà và công
trình hiện có trên 20 m.Để giảm áp suất, lưu lượng nước và công suất máy bơm,
cần phải kết hợp xói nước với đóng hoặc ép cọc bằng đầu búa. Khi cần xói nước
trong cát và á cát ở độ sâu hơn 20m phải kèm theo bơm khí nén khoảng 2 ¸ 3 m3 / phút vào vùng xói nước.
Đối với cọc
và cọc ống có đường kính nhỏ hơn 1m thì cho phép dùng một ống xói đặt giữa tiết
diện. Đối với các cọc ống đường kính lớn hơn 1m thì nên đặt các ống xói theo
chu vi cọc ống cách nhau 1¸ 1.5 m.
Khi hạ cọc
đến mét cuối cùng thì ngưng việc xói nước, tiếp tục đóng hoặc rung hạ cọc cho
đến khi đạt độ chối thiết kế để đảm bảo khả năng chịu tải của cọc.
Nên áp dụng biện pháp xói nước khi hạ cọc trong đất cát.
Các ống xói nước phải có đầu phun hình nón. Để đạt được hiệu quả xói
lớn nhất thì đường kính đầu phun nên chiếm khoảng 0.4 ¸ 0.45 đưòng kính trong của ống xói. Khi cần tăng tốc độ hạ cọc thì
ngoài đầu phun chính tâm còn làm thêm các lỗ phun nghiêng 300 đến 400
so với phương đứng ở xung quanh ống xói. Đường kính các lỗ này từ 6 mm đến 10
mm. áp lực nước cần thiết, lưu lượng nước tuỳ theo đường kính, chiều sâu cọc và
loại đất có thể tham khảo trong bảng 10.
Bảng 10-áp lực nước để xã
Loại đất
|
Chiều
sâu
(m)
|
Cột
áp tại
vòi
phun
(T/m2)
|
Đường
kính trong(mm)/ lưu lượng (lít/phút) cho các đường kính,cm
|
|
30-
50
|
50-
70
|
|
Bùn,á cát chảy
Cát mịn, bụi, chảy, bùn dẻo
chảy, dẻo mềm
Sét và á sét
Cát hạt trung, thô
và lẫn sỏi
á cát dẻo
á sét và sét dẻo cứng
|
5
- 15
15
- 25
25
- 35
5
- 15
15
- 25
25-
35
|
4 - 8
8 - 10
10 - 15
6 - 10
10 - 15
- 20
|
|
|
Chú thích: Khi đóng bù các cọc dài, để tận dụng công suất búa thì sau khi ngưng xói
nước chính tâm, nên xói tiếp thêm phía ngoài phần trên của cọc. Có thể dùng hai
ống xói đường kính trong từ 50mm đến 68mm.
Hạ cọc bằng phương pháp ép tĩnh
Lựa chọn
thiết bị ép cọc cần thoả mãn các yêu cầu sau:
- công suất của thiết bị không nhỏ hơn 1.4 lần lực ép lớn
nhất do thiết kế quy định;
- lực ép
của thiết bị phải đảm bảo tác dụng đúng dọc trục tâm cọc khi ép từ đỉnh cọc và
tác dụng đều lên các mặt bên cọc khi ép ôm, không gây ra lực ngang lên cọc;
- thiết bị
phải có chứng chỉ kiểm định thời hiệu về đồng hồ đo áp và các van dầu cùng bảng
hiệu chỉnh kích do cơ quan có thẩm quyền cấp;
- thiết bị
ép cọc phải đảm bảo điều kiện vận hành và an toàn lao động khi thi công.
Lựa chọn hệ phản lực cho công tác ép cọc phụ thuộc vào đặc
điểm hiện trường, đặc điểm công trình, đặc điểm địa chất công trình, năng lực
của thiết bị ép. Có thể tạo ra hệ phản lực bằng neo xuắn chặt trong lòng đất,
hoặc dàn chất tải bằng vật nặng trên mặt đất khi tiến hành ép trước, hoặc đặt
sẵn các neo trong móng công trình để dùng trọng lượng công trình làm hệ phản
lực trong phương pháp ép sau. Trong mọi trường hợp tổng trọng lượng hệ phản lực
không nên nhỏ hơn 1.1 lần lực ép lớn nhất do thiết kế quy định.
Thời điểm bắt đầu ép cọc khi phải dùng trọng lượng công trình làm phản
lực (ép sau) phải được thiết kế quy định phụ thuộc vào kết cấu công trình, tổng
tải trọng làm hệ phản lực hiện có và biên bản nghiệm thu phần đài cọc có lỗ chờ
cọc và hệ neo chôn sẵn theo các quy định về nghiệm thu kết cấu BTCT hiện hành.
Kiểm tra định vị và thăng bằng của thiết bị ép cọc gồm các khâu:
- trục của
thiết bị tạo lực phải trùng với tim cọc;
- mặt phẳng
“ công tác” của sàn máy ép phải nằm ngang phẳng ( có thể kiểm ta bằng thuỷ
chuẩn ni vô);
- phương
nén của thiết bị tạo lực phải là phương thẳng đứng, vuông góc với sàn “ công
tác”;
- chạy thử
máy để kiểm tra ổn định của toàn hệ thống bằng cách gia tải khoảng
10 ¸ 15% tải trọng thiết kế của cọc.
Đoạn mũi cọc cần được lắp dựng cẩn thận, kiểm tra
theo hai phương vuông góc sao cho độ lệch tâm không quá 10 mm. Lực tác dụng lên
cọc cần tăng từ từ sao cho tốc độ xuyên không quá 1cm/s. Khi phát hiện cọc bị
nghiêng phải dừng ép để căn chỉnh lại.
ép các đoạn cọc tiếp theo gồm các bước sau:
kiểm tra bề mặt hai đầu đoạn cọc,
sửa chữa cho thật phẳng; kiểm tra chi tiết mối nối; lắp dựng đoạn cọc vào vị
trí ép sao cho trục tâm đoạn cọc trùng với trục đoạn mũi cọc, độ nghiêng so với
phương thẳng đứng không quá 1%;
gia tải lên
cọc khoảng 10 ¸ 15% tải trọng thiết kế suốt trong thời gian hàn nối để tạo tiếp xúc
giữa hai bề mặt bê tông; tiến hành hàn nối theo quy định trong thiết kế.
tăng dần lực ép để các đoạn cọc
xuyên vào đất với vận tốc không quá 2cm/s;
không nên dừng mũi cọc trong đất
sét dẻo cứng quá lâu( do hàn nối hoặc do thời gian đã cuối ca ép...).
Khi lực nén bị tăng đột ngột, có thể gặp một trong các hiện tượng sau:
- mũi cọc
xuyên vào lớp đất cứng hơn;
- mũi cọc
gặp dị vật;
- cọc bị
xiên, mũi cọc tì vào gờ nối của cọc bên cạnh.
Trong các
truờng hợp đó cần phải tìm biện pháp xử lý thích hợp, có thể là một trong các
cách sau:
- cọc
nghiêng quá quy định, cọc bị vỡ phải nhổ lên ép lại hoặc ép bổ sung cọc mới (do
thiết kế chỉ định)
- khi gặp
dị vật, vỉa cát chặt hoặc sét cứng có thể dùng cách khoan dẫn hoặc xói nước như
đóng cọc;
Cọc được công nhận là ép xong khi thoả mãn đồng thời hai điều kiện sau
đây:
a) chiều
dài cọc đã ép vào đất nền trong khoảng Lmin £ Lc £ Lmax,
trong đó:
Lmin , Lmax là chiều dài ngắn nhất và dài nhất của cọc được thiết kế dự báo
theo tình hình biến động của nền đất trong khu vực, m;
Lc là
chiều dài cọc đã hạ vào trong đất so với cốt thiết kế;
lực ép trước khi dừng trong khoảng
(Pep) min £ (Pep)KT £ (Pep)max
trong đó :
(Pep) min là lực ép nhỏ nhất do thiết kế quy định;
(Pep)max là lực ép lớn nhất do thiết kế quy định;
(Pep)KT là lực ép tại thời điểm kết thúc ép cọc, trị số này được duy
trì với vận tốc xuyên không quá 1cm/s trên chiều sâu không ít hơn ba lần đường
kính ( hoặc cạnh) cọc.
Trong
trường hợp không đạt hai điều kiện trên, Nhà thầu phải báo cho Thiết kế để có
biện pháp xử lý.
Việc ghi chép lực ép theo nhật ký ép cọc nên tiến hành cho từng m chiều
dài cọc cho tới khi đạt tới (Pep) min, bắt đầu từ độ sâu này nên ghi
cho từng 20 cm cho tới khi kết thúc, hoặc theo yêu cầu cụ thể của Tư vấn, Thiết
kế.
Đối với cọc ép sau, công tác nghiệm thu đài cọc và khoá đầu cọc tiến
hành theo tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu công tác bê tông và bê tông cốt
thép hiện hành.
Giám sát và nghiệm thu
Nhà thầu phải có kỹ thuật viên thường xuyên theo dõi công tác hạ cọc,
ghi chép nhật ký hạ cọc. Tư vấn giám sát hoặc đại diện Chủ đầu tư nên cùng Nhà
thầu nghiệm thu theo các quy định về dừng hạ cọc nêu ở phần trên cho từng cọc
tại hiện trường, lập biên bản nghiệm thu theo mẫu in sẵn ( xem phụ lục). Trong
trường hợp có các sự cố hoặc cọc bị hư hỏng Nhà thầu phải báo cho Thiết kế để
có biện pháp xử lý thích hợp; các sự cố cần được giải quyết ngay khi đang đóng
đại trà, khi nghiệm thu chỉ căn cứ vào các hồ sơ hợp lệ, không có vấn đề còn
tranh chấp.
Khi đóng cọc đến độ sâu thiết kế mà chưa đạt độ chối quy định thì Nhà
thầu phải kiểm tra lại quy trình đóng cọc của mình, có thể cọc đã bị xiên hoặc
bị gãy, cần tiến hành đóng bù sau khi cọc được “nghỉ” và các thí nghiệm kiểm
tra độ nguyên vẹn của cọc ( thí nghiệm PIT) và thí nghiệm phân tích sóng ứng
suất (PDA) để xác định nguyên nhân, báo Thiết kế có biện pháp xử lý.
Khi đóng cọc đạt độ chối quy định mà cọc chưa đạt độ sâu thiết kế thì
có thể cọc đã gặp chướng ngại, điều kiện địa chất công trình thay đổi, đất nền
bị đẩy trồi..., Nhà thầu cần xác định rõ nguyên nhân để có biện pháp khắc phục.
Nghiệm thu công tác thi công cọc tiến hành dựa trên cơ sở các hồ sơ
sau:
hồ sơ thiết kế dược duyệt;
biên bản nghiệm thu trắc đạc định
vị trục móng cọc;
chứng chỉ xuất xưởng của cọc theo
các điều khoản nêu trong phần 3 về cọc thương phẩm;
nhật ký hạ cọc và biên bản nghiệm
thu từng cọc;
hồ sơ hoàn công cọc có thuyết minh
sai lệch theo mặt bằng và chiều sâu cùng các cọc bổ sung và các thay đổi thiết
kế đã được chấp thuận;
các kết quả thí nghiệm động cọc
đóng( đo độ chối và thí nghiệm PDA nếu có);
các kết quả thí nghiệm kiểm tra độ
toàn khối của cây cọc- thí nghiệm biến dạng nhỏ PIT theo quy định của Thiết kế;
các kết quả thí nghiệm nén tĩnh
cọc.
Độ lệch so với vị trí thiết kế của trục cọc trên mặt bằng không được
vượt quá trị số nêu trong bảng 11 hoặc ghi trong thiết kế.
Nhà thầu cần tổ chức quan trắc trong khi thi công hạ cọc( đối với bản
thân cọc, độ trồi của các cọc lân cận và mặt đất, các công trình xung
quanh...).
Nghiệm thu công tác đóng và ép cọc tiến hành theo TCVN 4091 : 1985. Hồ
sơ nghiệm thu được lưu giữ trong suốt tuổi thọ thiết kế của công trình.
An toàn lao động
Khi thi công cọc phải thực hiện mọi quy định về an toàn lao động và đảm
bảo vệ sinh môi trường theo đúng các quy định hiện hành.
Trong ép cọc, đoạn cọc mồi bằng thép phải có đầu chụp. Phải có biện
pháp an toàn khi dùng hai đoạn cọc mồi nối tiếp nhau để ép.
Bảng 11- Độ lệch trên mặt bằng
|
Loại cọc và cách bố trí chúng
|
Độ lệch trục cọc cho phép trên mặt bằng
|
|
Cọc có cạnh hoặc đường kính đến
0.5m
khi bố trí cọc một hàng
khi bố trí hình băng hoặc nhóm 2
và 3 hàng
- cọc
biên
- cọc
giữa
khi bố trí qúa 3 hàng trên hình
băng hoặc bãi cọc
- cọc biên
-cọc giữa
cọc đơn
cọc chống
Các cọc tròn rỗng đường kính từ
0.5 đến 0.8m
cọc biên
cọc giữa
cọc đơn dưới cột
3. Cọc hạ qua ống khoan dẫn( khi xây dựng cầu)
|
0.2d
0.2d
0.3d
0.2d
0.4d
5 cm
3 cm
10 cm
15 cm
8 cm
Độ lệch trục tại mức trên cùng của ống dẫn đã được
lắp chắc chắn không vượt quá 0.025 D ở bến nước( ở đây D- độ sâu của nước tại
nơi lắp ống dẫn) và±25 mm ở vũng không nước
|
Chú thích: Số cọc bị lệch không nên vượt quá 25% tổng số cọc khi bố trí theo
dải, còn khi bố trí cụm dưới cột không nên quá 5%. Khả năng dùng cọc có độ lệch
lớn hơn các trị số trong bảng sẽ do Thiết kế quy định.
(tham khảo)
Tên Nhà
thầu:.................................................................
Công trình: ....................................................................
Nhật ký đóng cọc
( Từ N0.....................đến
N0.................)
Bắt đầu.....................Kết
thúc......................
1. Hệ thống máy đóng cọc...................................................................................................................
2. Loại búa.............................................................................................................................................
3. Trọng lượng phần đập của búa..........................................................................................................
4. áp suất ( khí, hơi), atm..................................................................................................................... .
5. Loại và trọng lượng của mũ cọc, kg................................................................................................
Cọc số ( theo mặt bằng bãi cọc)..........................................................................................................
1. Ngày tháng đóng...............................................................................................................................
2. Nhãn hiệu cọc (theo tổ hợp các đoạn cọc).....................................................................................
3. Cao độ tuyệt đối của mặt đất cạnh cọc...........................................................................................
4. Cao độ tuyệt đối của mũi cọc..........................................................................................................
5. Độ chối thiết kế, cm ........................................................................................................................
|
N0 lÇn ®o
|
§é cao r¬i bóa, cm
|
Sè nh¸t ®Ëp trong lÇn ®o
|
§é s©u h¹ cäc trong lÇn ®o
|
§é chèi cña 1 nh¸t ®Ëp, cm
|
Ghi chó
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kỹ thuật thi công Tư vấn
giám sát Đại diện Chủ đầu tư
Ký tên Ký
tên Ký tên
Tên Nhà
thầu:.................................................................
Công trình:
....................................................................
Báo cáo tổng hợp đóng cọc
(
Từ N0.....................đến N0.................)
Bắt đầu.....................Kết thúc......................
|
TT
|
Tên cọc
|
Loại cọc
|
Ngày/ca
|
Độ sâu, m
|
Loại búa
|
Tổng số nhát đập
|
Độ chối, cm
|
Ghi chú
|
|
Thiết kế
|
Thực tế
|
Khi đóng
|
Khi kiểm tra
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kỹ thuật thi công Tư
vấn giám sát Đại diện Chủ đầu tư
Ký tên Ký
tên Ký tên
Tên Nhà thầu:.................................................................
Công trình:
....................................................................
Nhật ký rung hạ cọc ống
( Từ N0.....................đến N0.................)
Bắt đầu.....................Kết thúc......................
1. Loại búa rung.....................................................................................................................................
2. Loại và trọng lượng của mũ cọc, kg................................................................................................
Cọc số ( theo mặt bằng bãi cọc............................................................................................................
1. Ngày tháng ........................................................................................................................................
2. Đường kính
ngoài............................................... Chiều dày thành...................................................
3. Số lượng và chiều dài các đoạn cọc................................................................................................
4. Loại mối nối của các đoạn cọc........................................................................................................
5. Cao độ tuyệt đối của mặt đất cạnh cọc...........................................................................................
6. Cao độ tuyệt đối của mũi cọc......................................................................................................... .
7. Cao độ của nút đất trong lòng cọc..................................................................................................
8. Tốc độ lún trong lần đo sau cùng....................................................................................................
|
N0 lần đo
|
Thời gian đo, phút
|
Độ lún trong lần đo, cm
|
Thời gian nghỉ, phút
|
Số liệu về vận hành búa rung
|
Cao độ của đất trong lòng cọc
|
Ghi chú
|
|
Lực kích động, tấn
|
Cường độ dòng điện,
A
|
Điện thế dòng điện, V
|
Biên độ dao động, mm
|
Trước khi đào bỏ
|
Sau khi đào bỏ
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kỹ thuật thi công Tư
vấn giám sát Đại diện Chủ đầu tư
Ký tên Ký
tên Ký tên
Tên Nhà thầu:.................................................................
Công trình:
....................................................................
Báo cáo tổng hợp rung hạ cọc
( Từ N0.....................đến N0.................)
Bắt đầu.....................Kết
thúc......................
|
TT
|
Tên cọc
|
Loại cọc
|
Ngàyca
|
Độ sâu, m
|
Loại búa rung
|
Các số liệu về lần đo sau cùng
|
Ghi chú
|
|
Thiết kế
|
Thực tế
|
Lực kích động, tấn
|
Công suất yêu cầu, KW
|
Tốc độ hạ, m/ph
|
Cao độ lõi đất, m
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kỹ thuật thi công Tư
vấn giám sát Đại diện Chủ đầu tư
Ký tên Ký
tên Ký tên
Tên Nhà
thầu:.................................................................
Công trình:
....................................................................
Nhật ký ép cọc
( Từ N0.....................đến N0.................)
Bắt đầu.....................Kết
thúc......................
1. Loại máy ép cọc................................................................................................................................
2. áp lực tối đa của bơm dầu, kg/cm2...................................................................................................
3. Lưu lượng bơm dầu, l/ phút..............................................................................................................
4. Diện tích hữu hiệu của pittông, cm2 ...............................................................................................
5. Số giấy kiểm định.............................................................................................................................
Cọc số ( theo mặt bằng bãi cọc)..........................................................................................................
1. Ngày tháng ép....................................................................................................................................
2. Số lượng và chiều dài các đoạn cọc................................................................................................
3. Cao độ tuyệt đối của mặt đất cạnh cọc...........................................................................................
4. Cao độ tuyệt đối của mũi cọc..........................................................................................................
5. Lực ép quy định trong thiết kế ( min, max), tÊn............................................................................
|
Ngày, giờ ép
|
Độ sâu ép
|
Giá trị lực ép
|
Ghi chú
|
|
ký hiệu đoạn
|
độ sâu, m
|
áp lực, kg/cm2
|
lực ép,
tấn
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kỹ thuật thi công Tư
vấn giám sát Đại diện Chủ đầu tư
Ký tên Ký
tên Ký tên
Tên Nhà
thầu:.................................................................
Công trình:
....................................................................
Báo cáo tổng hợp ép cọc
( Từ N0.....................đến N0.................)
Bắt đầu.....................Kết
thúc......................
|
TT
|
Tªn cäc
|
Ngµy/ca
|
Lo¹i cäc
|
Ký hiÖu ®o¹n cäc
|
Lùc Ðp khi dõng, tÊn
|
§é s©u, m
|
Lo¹i m¸y Ðp
|
Ghi chó
|
|
ThiÕt kÕ
|
Thùc tÕ
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kỹ thuật thi công Tư
vấn giám sát Đại diện Chủ đầu tư
Ký tên Ký
tên Ký tên
Phụ lục B
(tham khảo)
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
Hư hỏng cọc bê
tông cốt thép khi đóng
Khi đóng cọc bê tông cốt thép có thể xảy ra các hư hỏng sau
đây có liên quan tới công nghệ đóng:
- rạn nứt và sứt mẻ đầu cọc;
- có khe nứt dọc ở
bất kỳ đoạn nào trên thân cọc, nhưng thường có nhiều ở đoạn đầu cọc;
- khe nứt ngang thường ở vùng đầu hoặc
giữa 1/ 3 thân cọc;
- khe nứt ngang, chuyển thành khe nứt xiên
450 ở phần cọc trên mặt đất.
Nguyên nhân hư hỏng dạng thứ nhất thường
do tập trung ứng suất cục bộ do nhát đập của búa không chính tâm, hoặc do các
tấm giảm xung ở mũ cọc không đạt yêu cầu gây ra. Cho nên khi thi công đóng cọc
cần thường xuyên kiểm tra độ đồng trục của cọc, mũ cọc và búa, trạng thái các
tấm đệm giảm xung trên và dưới của mũ cọc đặc biệt là độ vuông góc của mặt
phẳng tấm đệm trên và mặt phẳng đầu cọc so với trục cọc; độ đồng nhất của vật
liệu tấm đệm dưới cũng như độ khe hở của hệ động với cần búa.
Sự xuất hiện các vết nứt dọc thân cọc có
quan hệ với sự gia tăng chung của ứng suất vượt quá sức bền chịu nén động của
bê tông cọc dưới tác dụng của tải trọng lặp. Hư hỏng này khả dĩ nhất là do
chiều cao rơi búa lớn hoặc tấm đệm giảm xung quá cứng. Nguyên nhân khác có thể
là mũi cọc gặp đất quá cứng hoặc chướng ngại rắn. Khi đó sẽ tạo ra sóng nén
phản hồi cộng vào với sóng nén trực diện làm tăng ứng suất nén trong thân cọc.
Ngăn ngừa hư hỏng này bằng cách giảm chiều cao rơi búa và thay các tấm đệm có
độ đàn hồi lớn hơn. Thường hay dùng cách thay vật liệu tấm đệm vì cách này ít
ảnh hưởng tới độ chối của nhát búa. ứng suất nén lớn nhất trong cọc khi đóng có
thể xác định theo phương pháp trình bày trong phụ lục 8.
Khi độ chối của cọc bị giảm nhiều (nhỏ hơn
0.2 cm) do dùng các biện pháp trên, mà cần phải hạ cọc tới độ sâu thiết kế, nên
chuyển đổi dùng búa nặng hơn hoặc tìm cách giảm sức kháng của đất ( khoan dẫn,
xói nước v.v).
Một trong những nguyên nhân gây nứt ngang
là do thân cọc bị uốn khi mũi cọc bị lệch khỏi hướng xuất phát vì gặp chướng
ngại hoặc cần búa bị lệch, bị lắc. Nếu cần búa bị lệch thì nguyên nhân chính là
máy chủ đứng trên nền lún không đều. Hiện diện của mô men uốn, quan hệ với độ
lệch của cọc hoặc búa đóng so với vị trí ban đầu dễ dàng nhận ra do cọc bị xô
về một phía sau khi nâng búa và mũ cọc ra ngoài. Cho nên khi đóng cọc cần phải
theo dõi độ thẳng đứng của cọc theo hai phương vuông góc nhau bằng máy trắc
đạc.
Nguyên nhân khác gây vết nứt ngang là các
sóng kéo, có thể hình thành trong cọc khi bắt đầu đóng, cũng như khi mũi cọc
xuyên trong đất yếu hoặc khi dùng xói nước, khoan dẫn.
Sức kháng của đất bị yếu biểu hiện qua độ
chối có trị số lớn, vì thế khi không cho phép xuất hiện vết nứt ngang cần phải
khống chế độ chối lớn nhất trong thời gian đóng cọc BTCT theo độ dài như sau:
đến 10 m - 5 ¸ 6 cm
10 ¸ 15 m - 4 ¸ 5 cm
15 ¸ 20 m - 3 ¸ 4 cm
trên 20 m - 2
¸ 3 cm
Khi độ chối lớn hơn các trị sốnêu trên cần giảm chiều
cao rơi búa hoặc dùng vật liệu đệm ít cứng hơn.
ứng suất kéo lớn nhất trong cọc khi đóng
có thể xác định theo phương pháp trình bày trong phụ lục C.
Vết nứt xiên ( thường với góc gần 450)
thường xuất hiện do các nội lực xoắn gây ra khi mũ cọc hoặc cọc bị xoay, hoặc
do tác dụng đồng thời của lực kéo và xoắn. Dấu hiệu của tác dụng mô men xoắn là
độ xoay của đầu cọc so với vị trí ban đầu khị nâng búa và mũ cọc ra và có vết
tì một góc của cọc vào tấm đệm gỗ dưới. Khi đó cần phải xoay cần búa, hoặc dùng
mũ cọc có cấu tạo không cản trở cọc xoay quanh trục, hoặc chuyển sang cọc tròn.
(tham
khảo)
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
1. Theo quy phạm Liên xô
Lời giải trình bày dưới đây dựa trên lý
thuyết sóng nhát đập được Kanshin- Plutalov- Smidth giản lược. Thực chất của
phương pháp này như sau. Cọc được chia thành nhiều phần tử cứng, nối với nhau
bằng các liên kết kể đến đặc trưng biến dạng của vật liệu cọc. Đầu búa, sabô,
mũ cọc được xem như các phần tử trong hệ. Đệm gỗ giảm xung mang tính đàn- nhớt,
đất nền xung quanh cọc và dưới mũi cọc có tính đàn- nhớt dẻo. Đối với mỗi phần
tử của hệ quy ước người ta thành lập hệ phương trình mô tả trạng thái của phần
tử trong khoảng thời gian rất ngắn t, đủ để xem tác động của các phần tử kề bên
và môi trường đất bên ngoài lên phần tử đang xét và tốc độ dịch chuyển của nó
là cố định. Bằng cách giải lặp tuần tự các phương trình cho từng phần tử có thể
xác định nội lực ở biên và suy ra các ứng suất tại thời điểm bất kỳ trong chu
trình nhát đập. Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về lý thuyết truyền
sóng được công bố trong các hội nghị quốc tế. Tuy nhiên cách tính ứng suất động
bằng cách tra bảng của các tác giả Liên Xô vẫn có thể áp dụng cho công tác đóng
cọc.
Trị số ứng suất động nén, kéo lớn nhất
trong thân cọc BTCT, bố trí cốt thép dọc đến 0.05, do búa ống đi- ê-zen và búa
hơi đơn động gây ra có thể tính theo công thức:
sn,k = K K1 K2 K3 K4, (C1)
trong đó: sn,k - ứng suất nén, kéo trong thân cọc, kG / cm2;
K - hệ số tin cậy lấy bằng 1.1
cho ứng suất nén và 1.3 cho ứng suất kéo;
K1
- hệ số, phụ thuộc vào tỷ số trọng lượng phần đập của búa trên diện tích tiết
diện ( netto) cọc, kG / cm2;
K2 - hệ số, phụ thuộc vào chiều cao rơi tính toán phần
đập của búa, H;
K3 - hệ số, phụ
thuộc vào độ cứng của vật liệu tấm đệm dưới của mũ cọc;
K4
- hệ số, phụ thuộc vào chiều dài L của cọc, và cường độ tiêu chuẩn, Rn, của đất
nền dưới mũi cọc, tính theo các chỉ tiêu cường độ của đất nền, theo bảng A1 của
“ Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc”;
Trị số của các hệ số K1, K2, K3, K4 cho búa đi-ê-zen kiểu ống cho trong các bảng
C1 ¸ C4, cho búa hơi đơn động trong
các bảng C5 ¸ C8 dưới dạng phân số, tử số dùng tính ứng suất nén,
mẫu số dùng tính ứng suất kéo.
Bảng C1- Hệ số K1
|
Q/F, kG/ cm2
|
0.8
|
1
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
|
K1,kG/ cm2
|
131
¾¾
73
|
148
¾¾
65
|
161
¾¾
58
|
170
¾¾
51
|
178
¾¾
45
|
186
¾¾
39
|
Bảng C1- Hệ số K1 (tiếp theo)
|
Q/F, kG/ cm2
|
2
|
2.2
|
2.4
|
2.6
|
2.8
|
3
|
|
K1,kG/ cm2
|
193
¾¾
33
|
199
¾¾
28
|
205
¾¾
23
|
210
¾¾
19
|
215
¾¾
16
|
220
¾¾
13
|
Bảng C2- Hệ số K2
|
ChiÒu
cao r¬i H, cm
|
150
|
175
|
200
|
225
|
250
|
275
|
300
|
|
K2
|
0.58
¾¾
0.35
|
0.76
¾¾
0.45
|
0.84
¾¾
0.55
|
0.92
¾¾
0.75
|
1.00
¾¾
1.00
|
1.08
¾¾
1.25
|
1.16
¾¾
1.55
|
Bảng C3- Hệ số K3
|
Độ cứng đệm Kp, kg/ cm2
|
50
|
100
|
150
|
200
|
300
|
400
|
500
|
|
K3
|
0.58
¾¾
0.20
|
0.78
¾¾
0.40
|
0.87
¾¾
0.60
|
0.94
¾¾
0.80
|
1.05
¾¾
1.16
|
1.14
¾¾
1.36
|
1.22
¾¾
1.50
|
Bảng C3- Hệ số K3
(tiếp theo)
|
Độ cứng đệm Kp, kg/ cm2
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
1100
|
1200
|
|
K3
|
1.29
¾¾
1.60
|
1.35
¾¾
1.67
|
1.41
¾¾
1.72
|
1.47
¾¾
1.76
|
1.52
¾¾
1.80
|
1.57
¾¾
1.83
|
1.62
¾¾
1.85
|
Bảng C4-Hệ số K4
|
Chiều dài cọc,
L, m
|
Hệ
số K4 ứng với cường độ tiêu chuẩn của đất nền dưới mũi cọc Rn, T/m2
|
|
1100
|
800
|
600
|
400
|
250
|
150
|
100
|
50
|
|
25
20
16
12
8
|
1.03
¾¾
0.44
1.02
¾¾
0.40
1.01
¾¾
0.35
0.99
¾¾
0.30
0.98
¾¾
0.20
|
1.03
¾¾¾
0.66
1.01
¾¾¾
0.60
1.00
¾¾¾
0.53
0.99
¾¾¾
0.44
0.97
¾¾¾
0.30
|
1.02
¾¾¾
0.88
1.01
¾¾¾
0.80
1.00
¾¾¾
0.70
0.98
¾¾¾
0.59
0.96
¾¾¾
0.40
|
1.02
¾¾¾
1.10
1.00
¾¾¾
1.00
0.99
¾¾¾
0.88
0.97
¾¾¾
0.74
0.95
¾¾¾
0.50
|
1.01
¾¾¾
1.37
1.00
¾¾¾
1.25
0.98
¾¾¾
1.10
0.96
¾¾¾
0.93
0.93
¾¾¾
0.63
|
1.01
¾¾¾
1.65
0.99
¾¾¾
1.50
0.97
¾¾¾
1.32
0.94
¾¾¾
1.11
0.92
¾¾¾
0.75
|
1.00
¾¾¾
1.93
0.98
¾¾¾
1.75
0.96
¾¾¾
1.54
0.92
¾¾¾
1.29
0.88
¾¾¾
0.88
|
1.00
¾¾
2.58
0.98
¾¾
2.25
0.95
¾¾
2.00
0.91
¾¾
1.70
0.86
¾¾
1.30
|
Bảng C5- Hệ số K1
|
Q/F, kG/ cm2
|
1.5
|
2.0
|
2.5
|
3.0
|
3.5
|
4.0
|
4.5
|
5.0
|
|
K1, kG/ cm2
|
140
¾¾
82
|
155
¾¾
64
|
165
¾¾
48
|
177
¾¾
36
|
185
¾¾
28
|
196
¾¾
22
|
203
¾¾
18
|
209
¾¾
15
|
Bảng C6- Hệ số K2
|
·
ChiÒu cao r¬i H, cm
|
20
|
40
|
60
|
80
|
100
|
120
|
|
K2
|
0.55
¾¾
0.47
|
0.71
¾¾
0.67
|
0.87
¾¾
0.84
|
1.00
¾¾
1.00
|
1.12
¾¾
1.14
|
1.23
¾¾
1.27
|
Bảng C7- Hệ số K3
|
§é cøng ®Öm Kp, kg/ cm2
|
50
|
100
|
150
|
200
|
300
|
400
|
500
|
|
K3
|
0.50
¾¾
0.47
|
0.78
¾¾
0.40
|
0.87
¾¾
0.60
|
0.94
¾¾
0.80
|
1.05
¾¾
1.21
|
1.14
¾¾
1.48
|
1.20
¾¾
1.65
|
Bỏng
C7- Hệ số K3 (tiếp theo)
|
§é cøng ®Öm Kp, kg/ cm2
|
600
|
700
|
800
|
900
|
1000
|
1100
|
1200
|
|
K3
|
1.32
¾¾
1.76
|
1.40
¾¾
1.84
|
1.48
¾¾
1.90
|
1.56
¾¾
1.95
|
1.64
¾¾
2.00
|
1.72
¾¾
2.04
|
1.79
¾¾
2.08
|
Bảng
C8- Hệ số K4
|
Chiều dài cọc
L, m
|
Hệ số
K4 ứng với cường độ tiêu chuẩn của đất nền dưới mũi cọc Rn, T/m2
|
|
1100
|
800
|
600
|
400
|
250
|
150
|
100
|
50
|
|
25
20
16
12
8
|
1.04
¾¾
0.52
1.03
¾¾
0.47
1.02
¾¾
0.40
1.00
¾¾
0.30
0.96
¾¾
0.16
|
1.03
¾¾¾
0.78
1.02
¾¾¾
0.70
1.02
¾¾¾
0.60
0.99
¾¾¾
0.44
0.95
¾¾¾
0.24
|
1.03
¾¾¾
1.04
1.02
¾¾¾
0.94
1.01
¾¾¾
0.80
0.98
¾¾¾
0.59
0.94
¾¾¾
0.32
|
1.02
¾¾¾
1.30
1.01
¾¾¾
1.17
1.00
¾¾¾
1.00
0.97
¾¾¾
0.74
0.93
¾¾¾
0.40
|
1.02
¾¾¾
1.56
1.01
¾¾¾
1.41
1.00
¾¾¾
1.20
0.97
¾¾¾
0.89
0.93
¾¾¾
0.48
|
1.01
¾¾¾
1.82
1.01
¾¾¾
1.64
1.00
¾¾¾
1.40
0.97
¾¾¾
1.03
0.93
¾¾¾
0.56
|
1.01
¾¾¾
2.03
1.00
¾¾¾
1.87
0.99
¾¾¾
1.60
0.96
¾¾¾
1.18
0.92
¾¾¾
0.64
|
1.01
¾¾
2.40
1.00
¾¾
2.20
0.99
¾¾
1.90
0.96
¾¾
1.50
0.92
¾¾
0.90
|
Chú thích: 1. Để xác định ứng suất nén lớn nhất khi đóng bằng búa đi-ê-zen
cần theo công thức (1) riêng hệ số K lấy bằng 1, còn các hệ số khác như trong
bảng C1 ¸ C4;
2. Các
giá trị trung gian của các hệ số trong bảng C1¸C8 lấy theo chia khoảng;
Tổn thất năng lượng trong
kết cấu búa lấy bằng 15% cho búa ống và 10% cho búa hơi đơn động. Với các tổn
thất trong phạm vi nêu trên thì trị số chiều cao rơi búa tính toán, H, trong
bảng C2 và C6 trùng với chiều cao rơi thực tế. Khi tổn thất khác các giá trị
nêu trên thì chiều cao rơi búa tính toán và thực tế có quan hệ sau:
(C2)
H và H1 - chiều cao
rơi búa tính toán và thực tế;
m’- hệ số tổn thất năng lượng
thực tế, trong búa đi-ê-zen ống lấy bằng
0.8 ¸ 0.9, trong búa hơi lấy bằng 0.7 ¸ 0.9
m- hệ số tổn thất năng
lượng tính toán, trong búa đi-ê-zen ống lấy bằng 0.85, trong búa hơi lấy bằng
0.9.
4. Độ cứng
của tấm đệm Kp tính theo công thức:
(C3)
Ett - mô đun đàn hồi tính
toán của vật liệu tấm đệm, kG/cm2, lấy theo bảng C9 phụ thuộc vào
ứng suất nén cho trước lớn nhất s trong cọc.
Nếu khi tính theo công thức (1) được ứng suất sn
chênh với s quá 10% thì phải tra bảng tính lại;
Kn
- hệ số nén chặt của vật liệu tấm đệm, lấy theo bảng C9;
lb
- chiều dày ban đầu của tấm đệm trước khi nén, cm.
Độ cứng
của tấm đệm nhiều lớp xác định theo công thức:
(C4)
Bảng C9- Mô đun đàn hồi của tấm đệm mũ cọc
|
TT
|
Vật
liệu tấm đệm
|
Hệ số
nén
Kpn
|
Mô đun Ett, kG/cm2 ứng với ứng suất s,
kG/ cm2 cho trước là:
|
|
50
|
100
|
150
|
200
|
250
|
|
1
2
3
4
|
Gỗ thông mọi loại thớ
Gỗ sồi thớ vuông góc với hướng nén
Ván ép
Cao su chịu nhiệt có độ xốp, %:
10
15
20
25
|
0.40
0.60
0.70
1
1
1
1
|
900
2600
2800
1100
800
600
500
|
1700
3400
3800
2300
1800
1500
1300
|
2500
4100
4100
3200
2600
2300
2000
|
3200
4600
4600
3700
3200
2900
2700
|
3600
4800
4800
3900
3500
3200
3000
|
5. Trong trường hợp cần thiết có thể dùng
công htức (1) để giải bài toán ngược.
Thí dụ tính toán. Cọc BTCT tiết diện 40 x 40 cm, dài 16 m đóng bằng búa D35 vào đất sét
dẻo cứng(IL = 0.4) đến độ sâu 15m. Vật liệu tấm đệm mũ cọc là ván xẻ thớ ngang
hướng đóng. Chiều dày ban đầu trước khi nén là 20 cm. Số nhát búa cho phép
trước khi đổi tấm đệm là 1000.
Xác định ứng suất nén lớn nhất ở đầu cọc
và ứng suất kéo lớn nhất trong thân cọc lúc khởi đầu đóng với chiều cao rơi búa
là 170 cm; tính ứng suất nén lớn nhất ở đầu cọc khi sắp kết thúc với chiều cao
rơi 220 cm. Trọng lượng phần đập quả búa 3500 kG. Tổng trọng lượng quả búa 7200
kG, trọng lượng mũ cọc 500kG, tổn thất năng lượng trong búa 15%
Tính các thông số cần thiết
Q / F = 3500 / 40 / 40 = 2.2 kG /
cm2
Lúc khởi đầu đóng, sức kháng của
đất nền dưới mũi cọc bằng tổng trọng lượng búa, mũ cọc và cọc chia cho diện
tích tiết diện cọc:
Rn0
= (7.2 +0.5 +6.4) / 0.16 = 90 T/ m 2
Khi kết thúc đóng, sức kháng của
đất nền dưới mũi cọc( tra bảng A1 của Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc) là Rn15
= 280 T/ m2.
Tính ứng suất nén lớn nhất
ở đầu cọc khi mới đóng
Theo bảng 1 tính ra K1 = 199.
Theo bảng 2, với H = 170 cm, tính ra K2 =
0.71.
Giả sử ứng suất nén s = 150 kG/cm2,
tính độ cứng của tấm đệm ván xẻ theo công thức (3) : Kp = 2500 / 0.4 / 20 =
312 kG/ cm3
Theo bảng 3 tính ra K3 = 1.06.
Theo bảng 4 tính ra K4 = 0.96
Theo công thức (1) ta có ứng suất nén lớn nhất ở đầu
cọc khi mới đóng là:
sn = 1.10 x 199 x 0.71 x 1.06 x 0.96 = 158 kG/ cm2.
Trị số này so với trị số tạm tính s = 150 kG/cm2 không chênh nhau đáng kể , nên lấy ứng suất
nén là sn = 158
kG/cm2 .
Tính ứng suất kéo lớn nhất
ở đầu cọc khi mới đóng
Theo bảng 1 tính ra K1 = 28.
Theo bảng 2, với H = 170 cm, tính ra K2 =
0.71.
Theo bảng 9, với ứng suất nén s = sn = 158
kG/cm2, mô đun đàn hồi tính toán của đệm là 2610 kG/ cm2; tính độ
cứng của tấm đệm ván xẻ theo công thức (3) : Kp = 2610 / 0.4 / 20 = 326 kG/ cm3
Theo bảng 3 tính ra K3 = 1.21.
Theo bảng 4 tính ra K4 = 1.63.
Theo công thức (1) ta có ứng suất kéo lớn nhất ở thân
cọc khi mới đóng là:
sk = 1.3 x 28 x 0.43 x 1.21 x 1.63 = 31 kG/ cm2.
4. Tính ứng suất nén lớn nhất ở
đầu cọc khi sắp kết thúc
Theo bảng 1 tính ra K1 = 199.
Theo bảng 2, với H = 220 cm, tính ra K2 =
0.90.
Giả thiết ứng suất nén lớn nhất là 200 kG/ cm2, theo
bảng 9 mô đun đàn hồi của gỗ là 3200 kg /cm2; tính độ cứng của tấm đệm ván xẻ
theo công thức (3) : Kp = 3200 / 0.4 / 20 = 400 kG/ cm3
Theo bảng 3 tính ra K3 = 1.14.
Theo bảng 4 vói L = 16 m, Rn15 = 280 T/ m2
tính ra K4 = 1.0.
Theo công thức (1) ta có ứng suất nén lớn nhất ở đầu
cọc là:
sn = 1.1 x 199 x 0.9 x 1.14 x 1.0 = 222 kG/ cm2.
Trị số này so với trị số tạm tính s = 200 kG/cm2 chênh nhau đáng kể , nên tính lại với là sn = 222
kG/cm2, mô đun đàn hồi sẽ là 3640 kG/ cm2 và độ cứng của
tấm đệm sẽ là: Kp = 3640 / 0.4 / 20 = 455 kG/ cm3 .
Theo bảng 3 tính ra K3 = 1.14.
Theo công thức (1) ta có ứng suất nén lớn nhất ở đầu
cọc là:
sn = 1.1 x 199 x 0.9 x 1.18 x 1.0 = 232 kG/ cm2.
C.2. Theo Broms B.B.
ứng suất nén lớn nhất có thể xác định theo công thức:
ở đây: sn = ứng suất nén lớn nhất trong cọc (kG/cm2);
H = độ cao rơi búa, cm;
a = 0.6 đối với búa
rơi tự do;
a = 2 đối với búa
điêzen;
e = hệ số hiệu suất búa- cọc, e = 0.6 cho
búa rơi tự do và e = 0.8 cho búa điêzen;
F = diện tích tiết diện, cm2;
Ee = mô đun đàn hồi, kG/cm2;
g = trọng lượng đơn
vị, kG/cm3;
các ký hiệu
h, c, p ở chân của Ee , g, F tương ứng cho búa(hammer), đệm cọc(cushion) và
cọc(pile).
ứng suất kéo trong cọc BTCT thường dao động trong
khoảng 30 ¸ 40% sn. Nên thiết kế chống nứt do kéo ở ba cấp ứng suất kéo
là 50, 55 và 60 kG/cm2.
Phụ lục D
(tham khảo)
¾¾¾¾¾¾¾¾
Cấu tạo mũ cọc
Mũ cọc có vai trò rất quan trọng trong
công tác thi công cọc đóng, vừa đảm bảo cho cọc không bị nứt, vỡ, mà còn giữ
cho sabô của búa không bị hư hại. Thông thường các cơ sở sản xuất búa đều cung
cấp đồng bộ cả giàn búa cùng loại mũ cọc tương ứng. Tuy nhiên, trong điều kiện
nước ta chưa chế tạo được dàn búa, có thể thay thế mũ cọc chế sẵn bằng cách tự
gia công bằng hàn. Phụ lục giới thiệu các thành phần cấu tạo chính của mũ cọc
để có thể gia công được mũ cọc khi cần thiết.
Khi đóng cọc bằng búa hơi đơn động và búa
đi-ê-zen kiểu ống nên dùng mũ cọc dạng chữ H đúc hoặc hàn có khoang trên và
khoang dưới. Khi đóng cọc bằng búa đi-ê-zen kiểu cần và búa hơi song động có
thể dùng mũ cọc dạng chữ U chỉ có mình khoang dưới( xem hình vẽ).
Mũ cọc phải có lỗ tai hoặc vòng treo để
ngoắc vào đầu búa trong tư thế thẳng đứng bằng cáp. Khoang trên thường có dạng
hình tròn sâu 100 ¸150 mm cho búa hơi và 200¸300 mm cho búa đi-ê-zen. Khoang trên chứa giảm chấn để giảm tải trọng
động lên búa cũng như lên chính mũ cọc. Đường kính khoang trên thường rộng hơn
đường kính sabô của búa khoảng 10 ¸ 15 mm hoặc không
nhỏ hơn kích cỡ ngoài của búa hơi.
Giảm chấn trên thường được làm từ các loại
gỗ cứng (sồi, thông, sến, táu, lát...) cắt dọc thớ, đặt vuông góc chuẩn với
trục chính. Bề dày của tấm giảm chấn trên phụ thuộc vào trọng
lượng phần đập của búa; với búa đi-ê-zen kiểu ống có
trọng lượng phần đập là 1250, 1800, 2500, 3500, 5000 kG thì chiều dày đệm không
nhỏ hơn tương ứng là 150, 200, 200, 250, 300 mm; với búa hơi không nhỏ hơn 250 ¸ 300 mm.
Nghiêm cấm việc dùng tấm giảm chấn trên
đã bị giập nát, có thể xảy ra nhát đập trực tiếp của búa vào mũ thép.
Kích cỡ khoang dưới của mũ cọc thường chỉ
rộng hơn kích thước tiết diện coc 1 cm. Chiều sâu khoang dưới khoảng 500 - 600
mm. Tấm giảm chấn dưới có thể làm từ các vật liệu khác nhau( xem bảng 9 phụ lục
8). Bề dày của đệm dưới khi đóng cọc bê tông cốt thép phụ thuộc vào vật liệu
đệm, tính năng kỹ thuật của búa và cọc, đặc điểm đất nền và xác định nhờ tính
toán (xem phụ lục C).
Kích cỡ khoang dưới của mũ cọc thường chỉ
rộng hơn kích thước tiết diện coc 1 cm. Chiều sâu khoang dưới khoảng 500 - 600
mm. Tấm giảm chấn dưới có thể làm từ các vật liệu khác nhau( xem bảng 9 phụ lục
C). Bề dày của đệm dưới khi đóng cọc bê tông cốt thép phụ thuộc vào vật liệu
đệm, tính năng kỹ thuật của búa và cọc, đặc điểm đất nền và xác định nhờ tính
toán (xem phụ lục C).
Phụ lục E
(tham khảo)
¾¾¾¾¾¾¾¾
Biểu ghi độ chối
đóng cọc
·
LÇn ®o:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Người đo:
|
Kỹ thuật Nhà thầu:
|
Tư vấn giám sát:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ví dụ: Biểu ghi độ chối cọc đóng tại Nhà máy xi măng Nghi Sơn
