Hiện nay, ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận, vì nhu cầu nhà ở của người dân cao, mà các dự án bất động sản được đầu tư bởi các doanh nghiệp với mô hình qui hoạch một khu đất trống bao gồm kênh rạch, đầm lầy, hoặc ruộng nông nghiệp bằng cách san lấp, lu lèn, tiếp đến là phân lô tách sổ bán cho người sử dụng đất.
Với đa số những kiểu địa chất như thế (dưới là đầm lầy, trên san lấp đất) để công trình đứng vững trên 1 nền địa chất yếu thì phương pháp hiệu quả nhất đảm bảo tính bền vững cho công trình là gia cố nền đất bằng những cọc bê tông cốt thép (ép cọc) kết hợp đài cọc và dầm giằng tạo nên 1 khối làm việc chặt chẽ.
Hiểu được sự khúc mắt đó của nhiều người, kỹ sư của Taka chia sẻ thông tin sau đây phần nào giúp cho chúng ta hiểu rõ và có kiến thức cơ bản quá trình chuẩn bị thi công ép cọc trên nền đất yếu trước khi thi công các công đoạn còn lại của 1 công trình:
A. Công tác chuẩn bị:
1. Chọn loại cọc:
Có 2 loại cọc thông dụng hiện nay cho phương pháp ép cọc là: cọc bê tông cốt thép (BTCT) và cọc ly tâm ứng suất trước (UST).
Cọc BTCT: áp dụng phổ biến nhất đối với nhà phố là loại 250x250mm Mác 250, bên trong có 4 cây thép chủ có thế là D14, D16. Loại cọc này có sức chịu tải đầu cọc trong ép rơi vào khoảng Pmin = 60 tấn đến Pmax = 70 tấn
Cọc UST: áp dụng phổ biến cho biệt thự có đường kính D300, D400,… Với công nghệ chế tạo đặc biệt loại cọc này có thể chịu đến hơn 100 tấn sức chịu tải đầu cọc.
Để chọn loại cọc nào áp dụng cho việc thi công ép cọc thì phải dựa vào 2 yếu tố chính:
+ Tải trọng tác dụng lên cọc
+ Mặt bằng khu đất xây dựng công trình
Như vậy:
+ Đối với nhà phố thì tải thiết kế các kỹ sư tính toán sức chịu tải đầu cọc thiết kế là Ptk=35T, khi đó loại cọc thường được áp dụng rộng rãi cho nhà phố là chọn cọc vuông BTCT 25x25cm có P ép = 60-70 tấn. Giàn tải ép nhà phố vì địa hình nhỏ hẹp khi đó sẽ chia thành 2 loại hình ép: ép neo và ép tải (tải ép là tải sắt nhỏ gọn).
+ Đối với những khu đất rộng hoặc các biệt thự song lập có diện tích lớn sức chịu tải đầu cọc sẽ được các kỹ sư tính toán Ptk=50T hoặc lớn hơn, khi đó sẽ chọn loại cọc ly tâm đường kính D300, D400,…. Loại cọc này chịu được sức chịu tải đầu cọc lớn do đó sẽ chọn loại ép tải với những robot cẩu được trọng lượng lớn (cục tải bằng bê tông cốt thép có kích thước thông thường là 80x80x400cm.
2. Chuẩn bị mặt bằng:
Sau khi chọn được nhà thầu để tiến hành ép cọc, công tác chuẩn bị mặt bằng cũng khá quan trọng, nó quyết định độ chính xác và đảm bảo sự chuẩn xác so với thiết kế. Các công tác cần được chuẩn bị như sau:
+ Bản vẽ định vị tim cọc của đơn vị thiết kế được phê duyệt bởi chủ đầu tư
+ San phẳng mặt bằng tương đối đối với những địa chất gồ ghề không bằng phẳng.
+ Định vị tim cọc (Có thể dung thanh sắt, cọc tre,… định vị xong dung sơn xịt lên đầu và vùng đất lân cận, nhằm giữ dấu vết có thể phục hồi được trong quá trình ép cọc)
B. Tiến hành ép cọc
Kiểm tra giàn ép và cọc
Trước khi tiến hành ép cọc, phải tiến hành kiểm tra giàn ép và chất lượng cọc ép.
+ Đối với cọc BTCT: phải vuông cạnh không sứt mẻ, đầu bằng của cọc phải có hàn bảng sắt có chừa lỗ chính giữa để liên kết mối nối cọc đặt được chốt thép D16.
+ Đối với cọc UST: thì không được phép nứt, trơn nhẵn, cọc mũi có thép mũi, các đoạn cọc giữa đều được liên kết bởi thép hình vành khuyên để liên kết hàn giữa các đoạn cọc.
+ Kiểm tra cục tải ép: có 2 loại tải sắt (7850 kg/m3) và tải bê tông cốt thép (2500 kg/m3)
Xác định kích thước và số lượng cục tải đã tập kết tại công trình có đảm bảo yêu cầu tải ép của thiết kế không. Việc kiểm tra này TaKa chúng tôi cũng sẽ hướng dẫn cụ thể cùng mọi người có kiến thức cơ bản để kiểm tra giàn tải ép sau đây:
Ví dụ: Tải ép là tải sắt: 1 cục tải sắt có kích thước 30x40x150cm
Khối lượng tải ép được tính như sau: 0.3×0.5×1.5×7850 = 1766 kg = 1,766 tấn
Giàn tải ép + máy ép pitong có trọng lượng khoảng 4 tấn
Tải thiết kế sức chịu tải 1 cọc là Ptk = 35T, có P ép min-max (60-70 tấn) ta chọn min 60 tấn vậy số lượng cục tải cần thiết có tại công trình là: (60-4)/1,766 = 32 (cục tải sắt).
+ Kiểm tra đồng hồ thủy lực của giàn ép: để kiểm tra việc này chúng ta yêu cầu đơn vị ép cọc cung cấp “Báo cáo kết quả thử nghiệm của giàn ép” được kiểm định bởi cơ quan chuyên môn xây dựng. Dựa vào đó chúng ta xác định được lực ép thực tế thông qua số đo của đồng hồ thủy lực. Nếu không có chúng ta vẫn có thể xác định được lực ép tác dụng lên đầu cọc dựa vào máy ép cọc tại công trình bằng cách sau:
- Đo chu vi xi lanh của giàn ép (c)
- Từ đó suy ra đường kính xi lanh (D), lưu ý trừ đi bề dày của vỏ xi lanh
D = C/3,14
- Tính diện tích lọt lòng xi lanh:
- Tính lực ép của máy thông qua số đo của đồng hồ
F = P*S*2
Trong đó: F lực ép của giàn tải
P giá trị đo của đồng hồ
S diện tích xi lanh (x2 đối với giàn ép 2 xi lanh)
Qua bài viết trên, kỹ sư Xây dựng TaKa mong muốn mọi người trong và ngoài chuyên môn về xây dựng chưa nắm được những hiểu biết cần thiết trong công tác thi công cọc ép phần nào nắm được kiến thức cơ bản để công tác chuẩn bị ép cọc cũng như khâu chọn loại hình ép hay cọc ép được chính xác hơn. Phần nào giúp công tác giám sát khâu chuẩn bị đầu vào trước khi tiến hành ép cọc được kỹ lưỡng góp phần nâng cao được chất lượng tổng thể phần móng của công trình.
>>> Xem tiếp phần 2: Qui trình thi công ép cọc nhà phố biệt thự
Kỹ sư Hữu Trường – Xây dựng Taka