Cập nhật lần cuối vào 15/08/2023 bởi KTS. Nguyễn Quốc Tuấn

Cọc khoan nhồi là gì? Chi tiết về cọc khoan nhồi chuẩn nhất

Cọc khoan nhồi là gì? Tìm hiểu về cọc khoan nhồi là kiến thức cần thiết và giúp ích nhiều cho những người làm trong ngành hoặc có liên quan đến công việc xây dựng. Bài viết không chỉ cung cấp khái niệm “cọc khoan nhồi là gì?” mà còn đưa đến những thông tin chi tiết và những thông tin quan trọng xoay quanh loại cọc này. Cùng Kiến Tạo Việt tìm hiểu ngay nhé.

Cọc khoan nhồi là gì?

Cọc khoan nhồi là loại cọc bê tông cốt thép đặc biệt. Chúng được đổ tại chỗ vào nền đất bằng phương pháp khoan tạo lỗ hoặc ống thiết bị. Việc tạo lỗ có thể thi công bằng nhiều cách khác nhau như: đào thủ công hoặc sử dụng các loại máy khoan hiện đại.

Hiểu một cách đơn giản hơn thì cọc khoan nhồi là một loại cọc có móng sâu. Đường kính cọc phổ biến từ 60 – 300 cm. Nếu đường kính cọc < 76cm thì được xem là cọc nhỏ. Ngược lại, đường kính cọc > 76 cm người ta quy ước là loại cọc lớn.

Đây cũng là một trong những giải pháp thi công móng được áp dụng phổ biến để gia cố nhằm và giữ ổn định cho công trình. Cọc khoan nhồi được đưa vào sử dụng nhiều hơn trong khoảng 10 năm trở lại đây. Và với sự hỗ trợ đắc lực của máy móc và thiết bị hiện đại thì việc thi công cọc khoan nhồi với độ sâu và mở rộng đường kính cọc ngyaf càng trở nên dễ dàng hơn.

Ứng dụng và công nghệ thi công móng cọc khoan nhồi

Thi công cọc khoan nhồi được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng với nhiều dạng công trình khác nhau:

– Công trình xây dựng dân dụng: nhà ở, công trình hỗn hợp trung và cao tầng

– Công trình xây dựng công nghiệp có kết cấu tải trọng lớn

– Công trình cầu, cảng: cầu vượt sông, cầu vượt biển, cảng sông hoặc cảng biển

Tuỳ theo yêu cầu kĩ thuật của dự án và độ phức tạp của nền đất mà người ta có thể áp dụng các công nghệ thi công sau đây:

– Thi công cọc sử dụng ống vách chống một phần hoặc chống toàn bộ chiều sâu thân cọc để giữ thành cọc

– Thi công có sử dụng dung dịch giữ thành Bentonite, Polymer…

– Thi công sử dụng gầu khoan đất, khoan đá, đập đá

– Thi công cọc kết hợp phụt đáy, phụt thành để tăng sức chịu tải của cọc

– Thi công cọc khoan nhồi tròn và cọc Barraete

– Phương pháp thi công khoan thổi rửa ( khoan phản tuần hoàn)

Ưu điểm của cọc khoan nhồi là gì

Ưu điểm về mặt kết cấu

– Có khả năng chịu tải trọng tốt hơn 1,2 lần so với các phương pháp thi công cọc khác.

– Cho phép tạo ra những loại cọc có đường kính và độ sâu lớn

– Cọc khoan có thể đặt được vào những lớp đất cứng, đá cứng mà cọc đóng không đạt tới được.

– Tối ưu thi công trên nhiều loại địa hình, nền đất có thay đổi địa tầng phức tạp.

– Chấn dung khi thi công nhỏ, không gây ra hiện tượng trồi đất xung quanh nên sẽ không làm ảnh hưởng nhiều đến các công trình liền kề.

– Sức chịu tải ngang của cọc rất lớn, làm tăng được khả năng chịu lực và móng của công trình.

– Bê tông được đổ liền khối không cần phải hàn nối như cọc dóng nên khả năng chịu lực và độ bền ổn định hơn.

Ưu điểm về mặt thi công

– Tận dụng được khả năng làm việc tối ưu của vật liệu nên giảm được số cọc trong móng. Có thể giảm chi phí xây dựng phần móng công trình khoảng 20 – 30 %.

– Có thể thi công ở những khu vực dân cư sống đông đúc và các công trình xây dựng sát nhau, nhà ở trong ngõ…

– Với điều kiện máy móc hiện đại sẽ đảm bảo độ chính xác theo phương thẳng đứng cao và tốt hơn các công nghệ ép cọc khác.

– Rút bớt được công đoạn đúc cọc sẵn, vận chuyển và xây dựng kho bãi, ván khuôn

– Hạn chế được tiếng ốn và tác động đến môi trường xung quanh.\

Nhược điểm khoan cọc nhồi

Ngoài những ưu điểm cả về kết cấu và thi công thì việc sử dụng cọc khoan nhồi cũng có một bài nhược điểm:

– Nếu không khảo sát kĩ và quá trình thiết kế, thi công không đảm bảo thì có thể xảy ra một số hiện tượng: co thắt, hẹp cục bộ thân cọc, thay đổi tiết diện cọc khoan, bê tông bị rửa trôi…

– Quá trình khoan cọc, thi công phụ thuộc nhiều vào thời tiết, nhất là mùa mưa bão. Bởi công trường thi công thường lộ thiên và hoàn toàn ngoài trời.

– Công trường thi công dễ bị lầy lội bởi nước làm tăng chi phí phát sinh và hao tổn khi thí nghiệm cọc.

Quy trình thi công cọc khoan nhồi đầy đủ và chuẩn nhất

Để cọc đạt được chất lượng tốt nhất thì khâu thi công với quy trình đạt chuẩn sẽ là yếu tố quyết định. Đó là sự kết hợp của nhiều yếu tố hợp lại: kỹ thuật thi công, trang thiết bị, máy móc, năng lực của nhà thầu và sự cẩn thận trong quá trình làm việc. Bên cạnh đó, yếu tố kinh nghiệm trong thi công xây dựng cũng ảnh hưởng đến quá trình thực tế thi công.

Đối với thi công cọc khoan nhồi, quy trình chuẩn và đẩy đủ nhất sẽ bao gồm những bước sau đây:

Bước 1: Công tác chuẩn bị, định vị cọc khoan

Trước khi tiến hành thi công xây dựng bất kì hạng mục công trình nào thì công tác chuẩn bị cũng rất là quan trọng. Riêng đối với cọc khoan nhồi nhà thầu cần xác định và đảm bảo được các yếu tố sau:

– Tìm hiểu rõ điều kiện địa chất, địa tầng và thủy văn của nền đất xây dựng

– Thí nghiệm các đặc trưng cơ lý của các lớp đất, khảo sát các mạch nước ngầm

– Lên phương án cho:

+ Trường hợp loại bỏ các chướng ngại vật dưới lòng đất nếu gặp phải

+ Cung cấp nguyên vật liệu thi công theo từng giai đoạn

+ Trang thiết bị hoạt động tốt, nhân công đảm bảo

+ Vận chuyển chất thải ra khỏi công trường, tránh ô nhiễm

+ San lấp mặt bằng, làm đường phục vụ công tác thi công.

Tiếp đến là công tác định vị, xác định vị trí của các trục, tim của cọc trong bản vẽ thiết kế trên thực trạng.

– Giác móng: sử dụng máy kinh vĩ để định vị các trục chi tiết, đưa các trục ra ngoài thực địa và cố định các cột mốc

– Xác định tim cọc: là cách đóng cọc tiêu bằng thép với d=14 và chiều dài cọc là 1,5m vuông góc với nhau.

Bước 2: Rung hạ ống vách, khoan tạo lỗ

Tác dụng của ống vách là định vị, dẫn hướng cho mũi khoan đúng hướng. Đồng thời nó hỗ trợ ổn định cho bề mặt của hỗ khoan, chống sập trên hố, tránh cho đất đá hoặc rơi xuống hố khoan. Ngoài ra đây còn là sàn để đỡ tạm giúp công tác buộc nối, lắp dựng cốt thép diễn ra thuận lợi.

Quá trình rung hạ ống vách cần chuẩn bị máy rung và lắp máy rung vào ống vách. Tiếp đến là rung hạ ống vách với sai số với tâm móng không được vượt quá 30mm. Cuối công đoạn dùng thước nivo áp vào thành trong của ống vách để kiểm tra độ thẳng đứng.

Khoan tạo lỗ ban đầu tốc độ chậm sau đó nhanh dần. Trong khi khoan có thể nâng lên hạ xuống khoảng 1-2 lần. Mục đích để giảm dự ma sát thành cũng như lấy đất đầy vào gầu. Lưu ý: để mũi khoan chạm tới đáy hồ thì máy mới bắt đầu quay và nên dùng tốc độ thấp khi khoan để làm tăng mô men quay.

Bước 3: Kiểm tra độ sâu và vệ sinh hố khoan

Khi kiểm tra độ sâu của hố khoan thì kỹ sư cần xác định chiều sâu của lớp mùn khoan cần nạo vét. Vì lớp mùn có khả năng ảnh hưởng tới khả năng làm việc có hiệu quả hay không của cọc sau này.

Độ sâu của hố khoan cọc nhồi đạt yêu cầu thiết kế thì các công đoạn tiếp theo của quá trình thi công mới được phép tiếp tục. Cần làm sạch, lấy hết đất đá và các vật liệu ko liên quan làm ảnh hưởng, cản trở việc thi công ra bên ngoài.

Nếu hố khoan có nước thì dùng ống PVC hoặc ống kim loại có đường kính từ 60 – 100mm đưa xuống tới đáy hố khoan. Sau đó dùng khí nén bơm ngược đẩy bùn, nước ra bên ngoài đến khi đạt yêu cầu.

Bước 4: Lắp dựng cốt thép

Căn cứ vào bản vẽ thiết kế mà lắp dựng cốt thép đúng theo yêu cầu. Liên kết nối giữa các cấu kiện bằng dây buộc hoặc mối hàn. Nếu cọc có chiều dài lớn cần phải nối bằng bulong để đảm bảo đoạn lồng thép không bị tụt khi lắp hạ.

Đây là một công việc độc lập có thể thực hiện tách biệt và song song với các công đoạn khác. Các lồng thép cũng có thể được thực hiện trước và vận chuyển đến công trường để tiến hành đổ bê tông.

Bước 5: Thổi rửa đáy hố khoan

Dùng cần cẩu để thả ống thổi rủa có đường kính F90 xuống hố khoan. Các ống này được nối với nhau bằng tren và phía trên của ống có 2 cửa. Một của dùng để nối với ống dẫn thu hồi cát và dung dịch bentonite về máy lọc. Ống còn lại dẫn khí có F45.

Bơm khí với áp suất 7atm và duy trì trong khoảng thời gian thổi rửa từ 20 – 30 phút. Sau đó tiến hành lấy mẫu dung dịch ở đáy hố khoan và giữa hố để kiểm tra. Nếu phần dung dịch đạt đủ yêu cầu thì có thể chuẩn bị công tác tiếp theo.

Bước 6: Đổ bê tông cọc khoan nhồi

Chất lượng mác bê tông thường dùng là 250 và phải đảm bảo không lẫn tạp chất.

Mẻ bê tông đầu tiền cần sử dụng nút bằng bao tải chứa xi măng nhão. Điều này để tránh bê tông không bị tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc dung dịch khoan ở đáy hố. Lưu ý loại trừ khoảng chân không khi tiến hành đổ bê tông.

Khi bê tông dâng lên miệng hố khoan thì cần kiểm tra và loại bỏ những lớp bê tông trên cùng bị nhiễm bùn. Khi lớp bê tông kế tiếp đạt yêu cầu thì kết thúc quá trình đổ bê tông.

Thời gian đổ bê tông cho 1 cọc khoan nhồi không được dài quá 4 tiếng (để đảm bảo chất lượng và cường độ bê tông suốt chiều dài của cọc). Khối lượng bê tông thực tế so với tính toán lý thuyết không được vượt quá 20%.

Bước 7: Lấp đầu cọc nhồi và rút ống vách

Thực hiện việc tháo toàn bộ phần giá đỡ của ống vách ở trên.

Cắt các thanh thép treo trên lồng cốt thép

Lấp đá 1×2 và 4×6 vào phần đầu cọc, lấp bằng mặt đất tự nhiên vốn có

Dùng máy rung để dầm xuống và rút ống vách lên một cách từ từ. Bước này đòi hỏi yêu cầu tay nghề khá cao để vận hành máy móc đạt chuẩn.

Bước 8: Kiểm tra và nghiệm thu cọc khoan nhồi

Công đoạn cuối cùng là kiểm tra và nghiệm thu nhằm phát nhiện các sai sót (nếu có) trước khi thi công các hạng mục tiếp theo của công trình. Đây là bước cực kì quan trọng để ngăn chặn những sự cố gây ra thiệt hại có thể xảy ra sau này.

Nếu các hạng mục đạt yêu cầu so với hồ sơ thiết kế thì cho phép triển khai các giai đoạn tiếp theo.

Sự cố trong quá trình thi công có thể gặp phải

Dù là đơn vị chuyên nghiệp hay năng lực chuyên môn kém thì trong quá trình thực hiện thi công cọc khoan nhồi cũng có thể gặp một số sự cố sau đây:

– Sập thành vách lỗ khoan

– Biến động địa tầng làm thay đổi khối lượng bê tông đổ thực tế lớn hơn khối lượng tính toán theo kích thước lỗ khoan

– Không hạ được hết chiều dài của lồng thép xuống lỗ khoan hoặc khi rút lên để thổi rửa thì không rút lên được.

– Quá trình khoan, vị trí khoan gặp vật cản

– Thân cọc bị hang hốc, rỗ kiểu tổ ong hoặc co thắt lại

– Vấn đề của bê tông:

+ Tắc nghẽn trong ống

+ Bị đứt đoạn trong thân cọc

+ Bị phân tầng…

Tùy vào trường hợp sẽ có cách giải quyết khác nhau nhưng điều quan trong nhất vẫn là phải tìm được đơn vị thi công, nhà thầu uy tín và đủ năng lực.

Thời gian thi công cọc khoan nhồi là bao lâu

Việc xác định chính xác thời gian thực hiện thi công cọc khoan nhồi hết bao lâu sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Cần phải kết hợp tính toán kỹ lưỡng trên lý thuyết và kết hợp khảo sát thực tế để đưa ra con số chính xác nhất. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến thời gian thi công cọc khoan nhồi là:

– Điều kiện môi trường, địa hình

– Năng suất máy khoan

– Quá trình gia công cốt thép

– Khả năng cung ứng nguyên vật liệu, bê tông

– Chất lượng công nhân viên, kỹ sư phụ trách

Với mỗi đơn vị thì khả năng tính toán đáp ứng yêu khác nhau. Cần lựa chọn được nhà thầu uy tín để đáp ứng được mức độ khắ khe và đảm bảo tiến độ chung của công tình.

Tổng kết về cọc khoan nhồi

Trên đây là những thông tin hữu ích có liên quan đến cọc khoan nhồi là gì, đặc điểm, ứng dụng cũng như quy trình thi công. Hy vọng chút kiến thức này sẽ giúp bạn cập nhật thêm được nhiều điều mới vẻ trong ngành xây dựng.

Những bài viết tư vấn, tổng hợp kiến thức và mẫu nhà đẹp sẽ luôn được chúng tôi câp nhật liên tục trong các bài viết tiếp theo. Mời các bạn chú ý đón đọc.