Khi nào nên ép cọc khoan nhồi để xây nhà - Kiến Thiết Việt

1. Cọc khoan nhồi là gì?

Cọc khoan nhồi là cọc bê tông cốt thép đặc biệt. Được tạo ra bằng cách đổ bê tông cốt thép trực tiếp vào lòng đất bằng cách khoan tạo lỗ hoặc ống thiết bị. Công tác thi công tạo lỗ có thể được thực hiện đào thủ công hoặc sử dụng máy khoan hiện đại.

Đây là loại cọc móng sâu. Có đường kính phổ biến từ 60 – 300cm. Cọc khoan nhồi phân thành 2 loại: 

• Cọc nhỏ nếu đường kính <76cm

• Cọc lớn nếu đường kính >76cm

Cọc khoan nhồi là phương pháp gia cố móng để giữ độ ổn định và độ vững chắc cho công trình. Đã được đưa vào sử dụng trong khoảng 10 năm trở lại. Với sự phát triển của máy móc hiện đại, công tác thi công cọc khoan nhồi có độ sâu và đường kính mở rộng ngày càng dễ dàng.

2. Ưu nhược điểm của phương pháp cọc khoan nhồi

2.1 Ưu điểm của cọc khoan nhồi

Về mặt kết cấu

So với các phương pháp thi công cọc khác, cọc khoan nhồi có khả năng chịu tải tốt hơn 1 – 2 lần.

Có thể tạo ra các loại cọc có đường kính và độ sâu lớn.

Cọc khoan dễ dàng thi công được ở các khu vực có đất cứng, đá cứng – nơi mà cọc đóng không thi công được.

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

Không xảy ra hiện tượng trồi đất xung quanh, đồng thời chấn dung khi thi công nhỏ. Không làm ảnh hưởng đến các công trình lân cận.

Cọc có sức chịu tải ngang lớn, tăng khả năng chịu lực của móng nhà.

Cọc khoan nhồi được đổ bê tông liền khối. Không cần phải hàn nối như cọc ép. Nhờ đó có độ ổn định, khả năng chịu lực và độ bền cao hơn.

Về mặt thi công

Giảm được tối đa số cọc trong móng nhờ tận dụng và tối ưu vật liệu. Cho phép giảm từ 20% – 30% chi phí xây dựng phần móng.

Có thể thi công tại các công trình ở khu dân cư đông đúc, công trình san sát nhau và nhà trong hẻm,…

Đảm bảo cọc được thi công theo phương thẳng đứng với độ chính xác cao. Và chất lượng tốt hơn so với các phương pháp ép cọc khác nhờ sử dụng máy móc hiện đại.

Giảm bớt các khâu đúc cọc sẵn, vận chuyển, xây dựng kho bãi và ván khuôn.

Hạn chế tiếng ồn ảnh hưởng đến các khu vực xung quanh công trình.

Tải trọng cọc lớn có thể áp dụng cho các công trình có quy mô lớn – nơi mà các phương pháp ép cọc khác không đáp ứng được.

2.2 Nhược điểm của cọc khoan nhồi

Phương pháp cọc khoan nhồi mang đến rất nhiều ưu điểm nhưng cũng có những hạn chế mà các bạn cần lưu ý:

Nếu không khảo sát kỹ và quá trình thiết kế thi công không đảm bảo. Có thể xảy ra các hiện tượng: co thắt, hẹp cục bộ thân cọc, thay đổi tiết diện cọc khoan, bê tông bị rửa trôi… 

Công trình thi công lộ thiên nên quá trình khoan cọc và thi công chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết. Đặc biệt mùa mưa bão thì càng gây khó khăn cho quá trình thi công.

Gia tăng chi phí phát sinh và hao tổn khi thí nghiệm cọc vì tình trạng công trường thi công dễ bị lầy lội bởi nước.

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian thi công cọc khoan nhồi

Thời gian thi công cọc khoan nhồi phụ thuộc vào một số yếu tố sau:

• Điều kiện địa hình, môi trường.

• Năng suất và số lượng máy khoan.

• Quá trình gia công cốt thép.

• Chất lượng kỹ sư, đội ngũ thi công.

• Khả năng cung ứng nguyên vật liệu, bê tông.

Bài viết liên quan

• Ép cọc là gì? Khi nào nên ép cọc bê tông xây nhà

• Tiêu chuẩn ép cọc bê tông ly tâm, định mức và nghiệm thu công trình

• Ép cừ tràm là gì? Kinh nghiệm đóng cọc cừ tràm nên biết

• Ép cọc neo là gì? Phương pháp ép neo cọc bê tông

4. Quy trình thi công cọc khoan nhồi

Thi công với một quy trình đạt chuẩn sẽ mang đến chất lượng tốt nhất cho công trình. Một quy trình đạt chuẩn cần có sự kết hợp của nhiều yếu tố: kỹ thuật thi công, máy móc, trang thiết bị, năng lực của nhà thầu, sự cẩn trọng trong quá trình làm việc. Đồng thời yếu tố kinh nghiệm cũng có tác động không nhỏ đến quá trình thi công thực tế.

Quy trình thi công cọc khoan nhồi có 8 bước như sau:

1/ Chuẩn bị, định vị cọc khoan

Công tác chuẩn bị trong quá trình thi công cọc khoan nhồi gồm các công việc sau:

• Khảo sát, tìm hiểu kỹ điều kiện địa chất, địa tầng và thủy văn của nền đất mà công trình tọa lạc.

• Thực hiện thí nghiệm các đặc trưng cơ lý của các lớp đất, khảo sát các mạch nước ngầm.

• Có kế hoạch cho từng hạng mục công việc hoặc tình huống:

  • 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, máy móc hoạt động tốt, nhân công đảm bảo.

  • Vận chuyển chất thải ra khỏi công trường, tránh gây ô nhiễm.

  • San lấp mặt bằng nhằm phục vụ công tác thi công.

Sau đó, tiến hành công tác định vị trục và tim cọc trên thực tế tương ứng với bản vẽ thiết kế.

• Giác móng: định vị các trục chi tiết bằng máy kinh vĩ, đưa các trục ra ngoài thực địa và cố định các cột mốc.

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

2/ Rung hạ ống vách, khoan tạo lỗ

Tác dụng của ống vách

Định vị cho mũi khoan đi đúng hướng.

Hỗ trợ ổn định bề mặt hố khoan, không cho đất đá rơi xuống hố.

Đóng vai trò là sàn đỡ tạm tạo sự thuận lợi cho công tác buộc nối, lắp dựng cốt thép.

Quá trình rung hạ ống vách

Chuẩn bị máy rung, lắp máy rung vào ống vách.

Rung hạ ống vách, sai số với tâm móng không được quá 30mm.

Kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách bằng cách áp thước nivo vào thành trong của ống.

Khoan tạo lỗ

Tốc độ khoan ban đầu chậm sau đó nhanh dần.

Có thể nâng lên hạ xuống 1 -2 lần trong quá trình khoan. Nhằm giảm sự ma sát và lấy đất đầy vào gầu.

Lưu ý chỉ bắt đầu quay khi mũi khoan chạm tới đáy hố. Nên dùng tốc độ thấp khi khoan để tăng momen quay.

3/ Kiểm tra độ sâu, vệ sinh hố khoan

Kỹ sư cần xác định chiều sâu của lớp mùn khoan cần nạo vét trong khi kiểm tra độ sâu của hố khoan. Bởi vì lớp mùn có thể sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của cọc sau này.

Hố khoan cọc nhồi phải có độ sâu đạt yêu cầu thiết kế thì các công đoạn sau của toàn bộ quy trình mới được tiếp tục. 

Hố khoan cần được làm sạch, lấy ra ngoài hết đất đá, các vật liệu không liên quan có thể ảnh hưởng, cản trở việc thi công. Nếu hố có nước thì dùng ống PVC hoặc ống kim loại có đường kính từ 60 – 100mm đưa xuống đáy hố khoan. Dùng khí nén bơm ngược đẩy bùn, nước ra bên ngoài đến khi đạt yêu cầu.

4/ Lắp dựng cốt thép

Cốt thép được lắp dựng đúng theo yêu cầu của bản vẽ thiết kế. Nối giữa các cấu kiện được liên kết với nhau bằng dây hoặc mối hàn. Đối với cọc có chiều dài lớn phải nối bằng bulong để đảm bảo đoạn lồng thép không rơi ra khi lắp hạ.

Công đoạn này tách biệt nên có thể tiến hành song song với các công đoạn khác trong quá trình thực hiện. Các lồng cốt thép có thể được lắp trước và vận chuyển đến công trường để tiến hành đổ bê tông. 

5/ Thổi rửa đáy hố khoan

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

Thời gian thổi rửa duy trì từ 20 – 30 phút với áp suất bơm khí là 7atm. Sau đó, mẫu dung dịch ở đáy hố và giữa hố khoan được lấy để kiểm tra. Nếu phần dung dịch này đạt đủ yêu cầu thì có thể chuyển qua bước tiếp theo.

6/ Đổ bê tông cọc khoan nhồi

Bê tông thường sử dụng có mác là 250, phải đảm bảo không lẫn tạp chất.

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

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

7/ Lấp đầu cọc nhồi và rút ống vách

Tại bước này, thực hiện tháo toàn bộ phần giá đỡ của ống vách ở trên. Cắt các thanh thép treo lồng cốt thép.

Lấp đá 1×2 và 4×6 vào phần đầu cọc và san cho bằng với mặt đất tự nhiên vốn có.

Dầm xuống bằng máy rung và rút ống vách lên từ từ. Người vận hành bước này phải có tay nghề cao để đảm bảo máy móc được vận hành đạt chuẩn.

8/ Công tác kiểm tra và nghiệm thu

Kiểm tra và nghiệm thu là công đoạn cuối cùng và cũng cực kì quan trọng của quá trình khoan cọc nhồi. Công tác kiểm tra nhằm phát hiện các sai sót (nếu có) trước khi thi công các hạng mục khác. Đồng thời giúp ngăn chặn  những sự cố gây ra thiệt hại có thể xảy ra sau này.

Khi các hạng mục đều đạt yêu cầu so với thiết kế thì quá trình ép cọc sẽ được nghiệm thu. Và các giai đoạn tiếp theo được cho phép triển khai.