CHƯƠNG II. THI CÔNG ĐÓNG CỌC VÀ VÁN CỪ

Mục tiêu:

Sau khi học xong chương này sinh viên hiểu biết một số kiến thức về các loại cọc và ván

cừ phục vụ thi công nền, móng công trình bằng phương pháp ñóng; Cách tính toán và chọn búa

thi công ñóng cọc; Kỹ thuật thi công ñóng cọc và ván cừ... từ ñó giúp sinh viên có thể lập ñược

biện pháp kỹ thuật thi công ñóng cọc và ván cừ cho các công trình cụ thể.

§1. CÁC LOẠI CỌC VÀ VÁN CỪ 

1.1 Cọc tre

Hình 2-1: Cọc tre

 a. Phạm vi ứng dụng

Trong tính toán người ta xem cọc tre là một trong nhiều những giải pháp gia cố nền ñất yếu mà

không xem nó là cọc ñể tính toán. Cọc tre ñược sử dụng ñể gia cố nền cho những công trình có

tải trọng truyền xuống không lớn.Cọc tre ñược sử dụng ở những vùng ñất luôn luôn ẩm ướt,

luôn luôn ngập nước. Nếu cọc tre làm việc trong ñất luôn luôn ẩm ướt thì tuổi thọ sẽ khá cao (50

– 60 năm và lâu hơn). Nếu cọc tre làm việc trong vùng ñất khô ướt thất thường cọc rất nhanh bị

mục nát.

 b. Đặc ñiểm, yêu cầu của cọc tre

+ Tre làm cọc phải là tre già (trên 2 năm tuổi), thẳng và tươi ( không cong vênh quá 1cm trên

1m), tre ñặc là tốt nhất, nếu tre rỗng thì ñộ dày tối thiểu của ống tre từ 10 ÷ 15mm vì vậy

khoảng trống trong ruột tre càng nhỏ càng tốt.

+ Chiều dài mỗi cọc tre từ  2 ÷ 3 m và có ñường kính từ  ≥ 60mm.

+ Đầu trên của cọc tre cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre 50mm, ñầu dưới ñược vát

nhọn trong phạm vi ≤ 200mm và cách mắt  200mm.

+ Khi thi công cọc tre, dùng vồ gỗ rắn có trọng lượng từ 8-10kg ñóng. Để tránh làm dập nát ñầu

cọc ta bịt ñầu cọc bằng sắt. Cọc ñóng xong phải cưa bỏ phần dập nát ñầu cọc, nếu cọc chưa

xuống sâu mà ñầu cọc dập nát thì nhổ bỏ.

1.2. Cọc gỗ 

 Hình 2-2: Cọc gỗ

a) Cọc gỗ thường ;  b) Cọc gỗ có mũi bịt sắt

 a. Phạm vi ứng dụng

+ Được dùng chủ yếu trong giải pháp gia cố nền hoặc trong các công trình phụ  tạm.

+ Cọc gỗ ñược sử dụng ở những vùng ñất luôn luôn ẩm ướt, luôn luôn ngập nước. Cọc gỗ còn

thường dùng cho những móng trụ cầu gỗ nhỏ, ñược sử dụng ñể gia cố nền cho những công trình

có tải trọng truyền xuống không lớn.

 b. Đặc ñiểm, yêu cầu của cọc gỗ 

+ Gỗ làm cọc phải là gỗ tốt, còn tươi. Nhóm gỗ càng cao càng tốt.

+ Cây gỗ làm cọc phải thẳng, ñộ cong cho phép là ≤ 1% chiều dài, và không quá 12cm.

+ Đường kính cọc 18 - 30cm, ñộ chênh không quá 10mm/m, chiều dài cọc phụ thuộc vào thiết

kế và từ 4,5m ÷ 12m. Khi chế tạo cần làm cọc dài hơn thiết kế khoảng 0,5m ñề phòng trong quá

trình ñóng, ñầu cọc bị dập nát và cần cắt bỏ sau khi ñóng xong. Khi yêu cầu cọc dài có thể nối

cọc.

+ Mũi cọc ñược vót nhọn thành hình chóp ba cạnh hay bốn cạnh, có khi vót tròn, có ñộ dài ñoạn

vót từ 1,5÷2 lần ñường kính cọc. Vót tày một ñoạn 10cm ở ñầu mũi cọc ñể tránh dập nát khi

ñóng.

+ Nếu cọc phải ñóng qua những lớp ñất rắn hoặc có lẫn sỏi cuội rễ cây... thì mũi cọc cần ñược

bảo vệ bằng mũ thép gắn vào mặt vát bằng ñinh.

+ Để tránh nứt vỡ ñầu cọc khi ñóng, ta lồng một vòng ñai làm bằng thép tấm hoặc tấm thép ñệm

hình tròn trên ñầu cọc.

1.3. Cọc bê tông cốt thép

 a. Phạm vi ứng dụng

Cọc bê tông cốt thép có ñộ bền cao, có khả năng chịu tải trọng lớn từ công trình truyền xuống,

do ñó nó ñược ứng dụng rộng rãi trong các loại móng của các công trình dân dụng và công

nghiệp.  

 b. Đặc ñiểm, yêu cầu

+ Được chế tạo bằng bê tông cốt thép ñúc sẵn (có thể tại xưởng hoặc ngay tại công trường) và

dùng thiết bị ñóng, hoặc ép xuống ñất. Mác bê tông chế tạo cọc từ 250 trở lên.

+ Loại cọc phổ biến thường có tiết diện vuông, có kích thước từ 200x200 ñến 400x400. Chiều

dài và tiết diện cọc phụ thuộc vào thiết kế. Nếu chiều dài cọc quá lớn, có thể  chia cọc thành

những ñoạn cọc ngắn ñể thuận tiện cho việc chế tạo và phù hợp với thiết bị chuyên chở, và thiết

bị hạ cọc.  

+ Cọc phải chế tạo ñúng theo thiết kế, ñảm bảo chiều dày lớp bảo vệ (tối thiểu là 3cm) ñể chống

bong tách khi ñóng cọc và chống rỉ cho cốt thép sau này .

+ Bãi ñúc cọc phải phẳng, không gồ ghề.

+ Khuôn ñúc cọc phải thẳng, phẳng cần ñược bôi trơn chống dính, tránh mất nước xi măng khi

ñổ bê tông.  

+ Đổ bê tông phải liên tục từ mũi ñến ñỉnh cọc, ñầm bê tông bằng ñầm dùi cỡ nhỏ.  Trong quá

trình thi công ñúc cọc cần ñánh dấu cọc và ghi rõ lý lịch ñể tránh nhầm lẫn khi thi công.

+ Vận chuyển và cẩu lắp cọc chỉ khi cọc ñã ñạt ñủ cường ñộ, tránh gây sứt mẻ, va chạm giữa

cọc và các vật khác.

1.4. Các loại cọc thép

+ Cọc thép làm bằng thép ống có ñường kính từ  300 ñến 600, chiều dài từ 12m ñến 18m trong

nhiều trường hợp có thể dài tới 40m, chiều dày ống thép từ 10mm trở lên.  

+ Cọc thép có trọng lượng nhỏ do ñó thuận tiện cho quá trình vận chuyển bốc xếp và hạ cọc.

+ Cọc thép có cường ñộ cao, có khả năng chịu lực lớn, ñặc biệt khi nhồi bê tông vào trong lòng

cọc thép theo phương pháp ñổ tại chỗ, vì vậy cọc thép ñược sử dụng làm móng cho các công

trình có tái trọng truyền xuống nền lớn. Tuy nhiên giá thành của cọc thép thường rất cao.

+ Tuỳ yêu cầu cụ thể và ñặc ñiểm ñịa chất nền ñất người ta còn sử dụng loại cọc thép có bố trí

cánh vít trên thân cọc gọi là cọc vít. Cọc vít cũng có ñộ bền và khả năng chịu tải trọng lớn.

3.5. Những loại cọc khác

a. Cọc bê tông khoan nhồi (cọc nhồi).

Cọc nhồi có ñường kính ≥ 60cm, ñược khoan tạo lỗ trong dung dịch bentonite ñể chống sập

vách hố khoan và ñổ bê tông ngay tại vị trí của nó. Cọc nhồi có cốt thép toàn bộ chiều dài cọc

hoặc chỉ có  ở một chiều dài nhất ñịnh tuỳ theo thiết kế. Cọc nhồi có khả năng chịu tải trọng rất

lớn nên ñược ứng dụng trong thiết kế móng của các công trình cao tầng, công trình có tải trọng

truyền xuống lớn...

b. Cọc ba rét

Cũng giống như cọc khoan nhồi, cọc ba rét cũng là cọc bê tông ñổ tại chỗ nhưng thay vì phải

khoan tạo lỗ người ta tiến hành tạo lỗ cho cọc ba rét bằng cách sử dụng máy ñào chuyên dụng

ñào tạo lỗ trong dung dịch chống sập vách ñất hố ñào... Cọc ba rét có khả năng chịu tải trọng rất

lớn nên cũng ñược ứng dụng trong thiết kế móng của các công trình cao tầng, công trình có tải

trọng truyền xuống lớn...

 c. Cọc cát

Sử dụng ống bao bằng thép có cửa ở ñầu ống, khi ñóng ống, cửa ñóng lại, khi ñạt ñộ sâu thiết kế

rút ống lên cửa mở ra, tiến hành nhồi cát xuống, nhồi ñến ñâu ñầm chặt ñến ñó và rút dần ống

bao lên

Cọc cát ñược sử dụng như một giải pháp gia cố nền ñất yếu.

1.6. Các loại ván cừ 

 a. Ván cừ gỗ 

* Mục ñích

Ván cừ gỗ thường ñược dùng ñể chống sạt lở vách ñất, làm hàng rào, tường vây, chống thấm...

* Yêu cầu chế tạo

+ Phải ñược chế tạo bằng gỗ tươi. Nếu dùng gỗ khô phải ngâm nước trước khi gia công.

+ Chiều dày tối thiểu của ván 70mm, chiều rộng của mỗi bản cừ là 100÷150mm. Chiều dài cừ

do thiết kế qui ñịnh nhưng phải dài hơn thiết kế 0,3 ÷ 0,5m ñể ñề  phòng ñầu cừ bị dập nát khi

hạ cừ.

+ Khi ghép cừ ta làm mộng vuông nếu chiều dày có mộng lớn hơn 100mm và ngược lại ta dùng

mộng én

 91

 Hình 2-3. Đặc ñiểm cấu tạo ván cừ  gỗ

a) Mộng vuông,       b) Mộng én

Hình 2-4. Đặc ñiểm cấu tạo ván cừ thép

 Hình 2-5. Cấu tạo khung chống và biện pháp lắp nhiều tầng khung chống. 

a) Khung chống có thanh chống ngang. b) Vành ñai lắp bằng dàn Bailey. c) Hạ khung chống

nhiều tầng.   1- CVT,2- vành ñai thép hình,3- cọc chữ H ñịnh vị,4-vành ñai bằng dàn Bailey, 5-

sàn  kích,6- kích,7-thanh Maccaloy,8-khung chống tầng trên, 9-khung chống tầng dưới,10-

phạm vi bệ móng.

§2. THIẾT BỊ ĐÓNG CỌC VÀ VÁN CỪ 

Ở Việt nam, người ta thường hạ cọc chế tạo sẵn xuống ñất bằng 1 trong 2 phương pháp sau:

+ Dùng búa ñóng cọc: Phương pháp này thường gây tiếng ồn, gây ô nhiễm, gây chấn ñộng rất

lớn, ảnh hưởng ñến sinh hoạt và làm hỏng các công trình lân cận... do ñó phương pháp ñóng cọc

thường bị cấm áp dụng ở trong thành phố, thị xã, khu vực ñông dân cư... Hơn nữa, với ñất tốt,

có thể không ñóng ñược cọc xuống vì cọc (thường là ñầu cọc) bị vỡ, méo,v.v... Để giảm chấn và

trợ giúp quá trình ñóng cọc, ta có thể khoan mồi trước khi ñóng, hoặc xói nước ở mũi cọc.

+ Ép cọc bằng kích thuỷ lực và hệ ñối trọng: Để cọc thắng ñược sức cản của ñất, tiến xuống ñộ

sâu thiết kế, tải trọng ép ở ñầu cọc phải vượt quá hoặc bằng sức chịu tải của cọc theo ñất nền,

tuy vậy lực ép lớn nhất của máy ép cũng không ñược vượt quá sức chịu tải của cọc theo vật liệu

ñể ñảm bảo khi ép cọc không bị vỡ, nứt, làm ảnh hưởng ñến khả năng chịu tải của cọc. Phương

pháp này ít gây tiếng ồn, ít gây ô nhiễm và chấn ñộng, ñang có những tiến bộ ñáng kể trong mấy

năm gần ñây.

+ Ngoài hai phương pháp hạ cọc nêu trên, người ta còn ứng dụng phương pháp rung hạ cọc với

việc sử dụng các loại búa rung chuyên dụng... Dưới ñây ñề cập ñến một số loại búa ñóng cọc

ñang sử dụng phổ biến hiện nay.

2.1. Giá búa ñóng cọc

Hầu như bất kỳ loại búa rơi nào cũng cần có hệ trụ dẫn hướng (Lead) có tác dụng hướng cho

búa rơi ñúng tâm của cọc, ño ñó giảm thiểu hư hỏng cho cọc. Ngoài ra, hệ trụ dẫn hướng còn

giữ vị trí của cọc ñúng chỗ trong quá trình ñóng cọc.

+ Giá búa là bộ phận ñể treo búa và giữ cọc, dẫn hướng cho búa và cọc .

+ Giá búa có thể ñược chế tạo bằng gỗ hay bằng thép.

+ Giá búa ñược trang bị một hay hai tời... ñể cẩu búa và cọc và ñể di chuyển giá búa bằng cách

tự kéo mình .

2.2. Búa ñóng cọc

Hình 2-6: Biện pháp hạ vòng vây cọc ván thép bằng búa rung

a. Búa treo

* Mục ñích

+ Hàng cừ thép tạo thành vách tường cừ bảo vệ các hố móng, chống sạt lở cho vách ñất.

+ Cừ thép làm tường ngăn nước ngầm, có khả năng chịu ñựơc áp lực ñất rất lớn.

* Yêu cầu chế tạo

+ Chiều dày của ván từ 8 ÷ 15mm

+ Chiều dài cừ hiện nay thường từ 12 ÷ 25m.

+ Cừ phải ñược sơn chống rỉ trước khi ñóng.

+ Các loại cừ ñược sử dụng hiện nay: ván cừ phẳng, ván cừ khum, ván cừ Lacsen.

+ Búa ñược chạy bằng tời ñiện và dây cáp.

+ Trọng lượng búa là 500 ÷ 2000 kg.

+ Độ cao nâng búa phụ thuộc vào sức chịu tải của cọc, thường từ 2,5 ÷ 4m.

+ Năng suất của búa thấp do tốc ñộ ñóng chậm, mỗi phút chỉ ñóng ñược 4 ÷10nhát.

+ Được dùng trong trường hợp khối lượng công tác cọc tương ñối nhỏ.

 b. Búa hơi  

*Búa hơi ñơn ñộng

+ Hoạt ñộng của búa: dùng hơi nước hoặc khí ép ñể nâng chày lên cao và rơi xuống ñập vào cọc

dưới trọng lượng bản thân chày.

+ Trọng lượng chày 1 ÷ 6 tấn.

+ Chiều cao nâng chày từ 0,9  ÷ 1,5m.

+ Số nhát ñóng trong 1 phút là 25 ÷ 30.

+ Được dùng ñể ñóng cọc bê tông dài và nặng, hay cọc ống có ñường kính nhỏ hơn 55cm.

 94

+ Ưu ñiểm của búa hơi ñơn ñộng: Cấu tạo ñơn giản, chuyển ñộng lên xuống ổn ñịnh, trọng

lượng hữu ích (phần chày) chiếm 70% trọng lượng búa.

+ Khuyết ñiểm: ñiều khiển búa bằng tay, tiêu tốn nhiều hơi nước.

* Búa hơi song ñộng

+ Hoạt ñộng của búa: Dùng hơi nước hay khí ép ñể nâng chày lên cao và nén chày khi rơi

xuống.

+ Hiệu suất của búa cao do tốc ñộ ñóng nhanh, mỗi phút ñóng tới 200 ÷300 nhát.

+ Trọng lượng chày 200 ÷ 2200kg.

+ Được sử dụng khá rộng rãi, ñóng ñược cọc bê tông cốt thép tiết diện ñến 35x35cm, hay cọc

ống có ñường kính 60cm.

Tuy nhiên trọng lượng hữu ích chỉ chiếm 20 ÷ 30 % trọng lượng búa.

 c. Búa diezen

Cũng như búa hơi, búa diezen có 2 loại: Diezen ñơn ñộng và diezen song ñộng.

* Búa diezen ñơn ñộng

Động cơ diezen khi nổ sẽ nâng chày lên cao và rơi xuống ñập vào cọc dưới trọng lượng bản thân

chày. Trọng lượng chày có thể tới 2500kg, tốc ñộ ñóng chậm nên năng suất ñóng cọc không cao.

Có thể ñóng ñược những cọc BTCT có kích thước cạnh ñến 45cm.

* Búa diezen song ñộng

+ Hoạt ñộng theo nguyên lý ñộng cơ nổ hai thì, ñộng cơ diezen khi nổ sẽ nâng chày lên và ép

chày khi rơi xuống.

+ Trọng lượng chày từ 140 ÷ 2500kg.

+ Số nhát ñóng trong một phút 45 ÷ 100 nhát.

+ Được sử dụng ñể ñóng những cọc gỗ, cọc thép, cọc bê tông cốt thép loại nhỏ, cọc ống có

ñường kính nhỏ hơn hoặc bằng 45cm và các loại ván dài không quá 8m.

Nhược ñiểm của búa diezen: Năng lượng nhát búa tiêu hao ñến 50 ÷ 60%. Vào việc nén ép lớp

không khí, hay bị câm ( không nổ ñược) khi ñóng những cọc mãnh xuống ñất mềm.

§3. CHỌN BÚA ĐÓNG CỌC

3.1 Chọn theo năng lượng xung kích của búa

E= QV2/2g  (kgm)

 Trong ñó :  

+ Q (kg) - Trọng lượng phần chày.

+ v (m/s) - Vận tốc rơi của búa.

+ g (m/s2) - Gia tốc trọng trường.

Năng lượng xung kích của búa ñóng phần lớn tiêu hao ñể hạ cọc, phần còn lại tiêu hao vô ích

làm biến dạng ñầu cọc (nứt, vỡ...). Do vậy chọn búa theo năng lượng xung kích cần thiết:

 Trong ñó:  p (T) - Khả năng chịu tải của cọc theo ñất nền.  

3.2. Kiểm tra hệ số thích dụng của búa ñã chọn

Hệ số thích dụng ñược xác ñịnh theo công thức:

K= (Q+q+q1)/E

Trong ñó:  

+ Q ( Kg ) - trọng lượng toàn bộ của búa.

+ q ( kg) - Trọng lượng của cọc.  

+ q1 (kg) - Trọng lượng của mũ và ñệm cọc.  

+ E ( kgm) - Năng lượng xung kích của búa.

Hệ số kích dụng K phải nằm trọng phạm vi ñược qui dịnh cho từng loại búa như  trong bảng

sau:

 + Khi K nhỏ hơn trị số trên thì búa không ñủ nặng so với trọng lượng cọc, nên tốc ñộ và hiệu

quả ñóng cọc sẽ kém, cọc ñóng không xuống, cọc bị vỡ khi ñóng.

+ Khi K lớn hơn trị số trên thì búa quá nặng so với cọc, cọc sẽ xuống nhanh, có thể làm hỏng

lực ma sát giữa cọc và nền ñất, cọc xuống hết chiều dài thiết kế mà vẫn chưa ñạt ñược ñộ chối

thiết kế, muốn ñạt ñộ chối thiết kế thường phải ñóng cọc sâu hơn chiều dài thiết kế, vì vậy gây

lãng phí...

  Theo kinh nghiệm ñể ñóng cọc có hiệu quả thì: Q = ( 1,5 ÷ 2) q.

Đối với cọc bê tông cốt thép, khi ñóng bằng búa Diezen, có thể sơ bộ chọn trọng lượng ñầu búa

theo kinh nghiệm sau:

3.3. Kiểm tra ñộ chối khi ñóng cọc

Độ chối khi hạ cọc phải nhỏ hơn ñộ chối thiết kế: e ≤ etk.

Xác ñịnh ñộ chối e khi ñóng cọc:

 Trong ñó:

+ m - Hệ số kể ñến tính chất tạm thời hay vĩnh cửu của công trình.

m = 0.7 ñối với công trình tạm thời.

m = 0.5 ñối với công trình vĩnh cửu.

+  n  -  Hệ số kể ñến vật liệu làm cọc.

n = 100 T/m2 ñối với cọc gỗ.

n = 150 T/m2 ñối với cọc bê tông cốt thép.

n = 500 T/m2 ñối với cọc thép.

+ Q (T) - Trọng lượng ñầu búa.

+ q (T) - Trọng lượng cọc.

+ H (m) - Độ cao nâng búa.

+ F (m2) - Diện tích tiết diện ngang của cọc.

+ P (T) - Sức chịu tải của cọc theo ñất nền.

§4. CÁC QUÁ TRÌNH THI CÔNG ĐÓNG CỌC

1. Vận chuyển và xếp dỡ cọc

 Hình 2-7: Vị trí  gối kê, ñiểm treo buộc khi vận chuyển hay bốc xếp cọc

a) Xếp ñặt cọc ;  b) Bốc xếp

Vận chuyển cọc từ bãi ñúc ñến vị trí ñóng là một công tác quan trọng, nếu phương pháp vận

chuyển không ñúng sẽ hư hỏng cọc. 

Do trọng lượng bản thân cọc lớn, vì vậy khi vận chuyển, bốc xếp cọc cần quan tâm ñến vị trí

treo buộc, vị trí gối kê. Cọc là cấu kiện chịu nén, vị trí treo buộc, gối kê phải tuân theo qui ñịnh

trên hình 2-7.Các gối kê nên sử dụng vật liệu là gỗ như vậy sẽ tránh làm vỡ cọc khi vận chuyển

(do sóc nẩy vì ñường không tốt...) và thuận tiện cho thao tác luồn và tháo dỡ dây cáp khi cẩu

lắp, xếp dỡ. Khu vực xếp cọc nên bố trí hợp lí trên mặt bằng ñể tránh ảnh hưởng ñến quá trình

ñóng cọc sau này.

2. Lắp cọc và giá búa

 Có thể sử dụng bản thân giá búa ñể lắp cọc vào giá búa theo các thao tác sau ñây:

+ Đẩy xe vận chuyển cọc ñến gần giá búa.

+ Móc dây cáp treo cọc (dây 1) của giá búa vào móc trên của cọc và móc dây treo búa (dây 2)

của giá búa vào móc dưới của cọc (nếu cọc có móc cẩu).

+ Cho hai dây hoạt ñộng kéo hai dây lên cùng một lúc ñể cọc ñược nâng lên cao.

+ Đưa xe vận chuyển cọc ñi chỗ  khác.

+ Cho hai dây ngừng kéo, dây 1 tiếp tục kéo cọc lên và cọc dần về vị trí thẳng ñứng ñể ghép vào

giá búa.

Dùng cần trục ñể cẩu và lắp cọc vào giá búa (hay dùng).

Trong các phương pháp lắp cọc vào giá búa, cần lưu ý: cọc rất nặng, cần thực hiện lắp cọc chính

xác, an toàn. Nếu cọc không có móc cẩu lắp, cần chọn vị trí treo buộc hợp lí ñể ñảm bảo cọc

không bị hư hỏng trong quá trình lắp cọc vào giá búa. Qui ñịnh ñiểm treo buộc trên hình 2-8.

 Hình 2-8: Vị trí  treo buộc cọc khi cẩu cọc vào giá búa

3. Kỹ thuật ñóng cọc

+ Phải ñảm bảo chính xác vị trí của cọc, sử dụng máy kinh vĩ, thước, dây căng ñịnh vị ñài cọc và

vị trí từng cọc trong ñài. Dùng cọc mốc ñể ñánh dấu vị trí cọc, các mốc ñánh dấu phải dễ quan

sát và phải ổn ñịnh, tránh bị xê dịc trong quá trình thi công ñóng cọc và phải ñược kiểm tra

thường xuyên.

+ Khi ñóng cọc dưới nước, việc ñịnh vị chính xác vị trí cọc và ñánh dấu rất khó khăn, ñặc biệt là

nơi nước sâu, do vậy cần có các biện pháp ñịnh vị hợp lí.

- Khi nước không sâu lắm, người ta có thể dụng dàn gỗ ñể ñịnh vị (dàn cự li) bằng cách ñóng

các cọc gỗ theo những cự li nhất ñịnh sao chocác ñầu cọc gỗ vẫn trồi cao trên mặt nước và dùng

dây căng ñể xác ñịnh vị trí cọc.

- Khi ñóng cọc ở nơi nước sâu người ta sử dụng các xà lan chuyên dụng trên ñó có bố trí giá búa

ñể ñịnh vị và ñóng cọc.

 97

+ Thường xuyên kiểm tra ñộ thẳng ñứng trong suốt quá trình ñóng cọc và có các biện pháp xử lí

kịp thời khi cọc bị xiên. Nếu cọc xuống quá sâu phải nhổ lên ñóng lại, cọc còn cạn cần ñiều

chỉnh ñộ thẳng ñứngngs trước khi tiếp tục ñóng.

+ Đóng cọc theo ñúng sơ ñồ ñã ñược thể hiện trong biện pháp thi công, lựa chọn sơ ñồ ñóng cọc

hợp lí tùy thuộc vào ñặc ñiểm công trình. Có các sơ ñồ ñóng cọc như sau:

Sơ ñồ khóm cọc: Áp dụng khi ñóng những cọc dưới móng cọc ñộc lập hay các móng trụ cầu.

Khi ñóng ta bắt ñầu từ cọc giữa ñóng ra xung quanh.  

Sơ ñồ cọc chạy dài:  Áp dụng khi ñóng những cọc dưới những móng băng liên tục, gồm một hay

một vài hàng cọc chạy dài song song. Khi ñóng giá búa ñược chuyển theo các hàng cọc.

Sơ ñồ ruộng cọc: Áp dụng khi ñóng những cọc dưới móng bè hay cọc ñể gia cố nền. Khi ñóng ta

ñóng từ giữa ra. Khi ruộng cọc lớn thì có thể phân ra thành các khu, mỗi khu cọc sẽ ñóng theo

từng nhóm một.

Chỉ ñược dừng quá trình ñóng cọc khi cọc ñã ñáp ứng ñược các yêu cầu qui ñịnh như: chiều sâu

của cọc, ñộ chối khi ñóng cọc...

  - Đối với cọc chống ta phải ñóng ñến cao trình thiết kế của mũi cọc.  

  - Đối với loại cọc ma sát (cọc treo) thì ta phải ñóng ñến khi ñạt ñộ chối thiết kế.  

 Hình 2-9. Một số sơ ñồ ñóng cọc

a) Sơ ñồ chạy dài;   b) Sơ ñồ khóm cọc;   c) Sơ ñồ ruộng cọc

§5. KỸ THUẬT ĐÓNG VÁN CỪ GỖ, VÁN CỪ THÉP

1. Đóng ván cừ gỗ 

+ Định vị chính xác hàng cừ chuẩn bị ñóng bằng máy trắc ñạc.

+ Có thể ñóng từng tấm cừ riêng lẻ hoặc kết hợp ñóng ñồng thời nhiều tấm bằng cách sử dụng

các khung ñịnh vị, khung ñịnh vị ñược dựng theo vị trí ñã xác ñịnh. Ván cừ ñược ghép lồng vào

giữa hai thanh nẹp song song, rồi bắt ñầu ñóng xuống.

+ Đầu dưới ván cừ ñược cắt vát chéo về phía mộng lồi. Khi ghép ván cừ ñể mộng lồi quay ra

ngoài, như vậy khi ñóng ñất không kẹt vào rãnh cừ và ñất nén vào ñầu vát chéo của cừ  ép sát

vào hàng cừ ñã ñóng vào con nêm.

+ Trình tự ñóng ván cừ có thể ñóng theo kiểu tuần tự: Đóng thanh này ñến ñộ sâu thiết kế rồi

ñóng thanh tiếp theo và cứ thế cho ñến hết. Nhưng ñể cho hàng cừ dễ khít và tốt ta ñóng toàn bộ

ván cừ ñến ñộ sâu nào ñó. Sau ñó quay lại tiếp tục ñóng một lượt nữa hay hai lượt ñể toàn bộ

mảng cừ ñến ñộ sâu thiết kế.

 98

 Hình 2-10: Hạ ñồng thời nhiều tấm cừ gỗ bằng khung ñịnh vị

1.Nẹp ngang ;  2. Cọc trụ; 3.Bu lông liên kết; 4. Cừ ván gỗ; 5. Ván cừ chuẩn

5.2. Đóng ván cừ thép

 Cũng như cừ gỗ, khi ñóng cừ thép có thể ñóng từng tấm riêng biệt hoặc ghép nhiều tấm lại với

nhau và ñóng ñồng thời. Trước khi ñóng cừ cần thực hiện một số công tác sau:

  + Kiểm tra mép ván cừ trước khi ñóng bằng cách ghép một ñoạn cừ khoảng 2m, rồi tiếp tục

ghép một tấm cừ và thử kéo trượt xem các ván cừ có thông suốt không.

Dùng sơn ñánh dấu thứ tự các tấm cừ.

  + Định vị hàng cừ bằng máy trắc ñạc.

  + Ghép trước một số ván cừ ( khoảng 10 ÷ 12 tấm ) giữa hai thanh nẹp ñịnh vị, rồi tiến hành

ñóng xuống dần làm hai hay 3 lần ñóng ñể ñến ñộ sâu thiết kế. Và cứ thế  cho ñến hết.

  + Để chống lại hiện tượng xoè nan quạt trong quá trình ñóng, ta áp dụng một số biện pháp sau:

Buộc dây cáp vào ñầu ván cừ dùng tời kéo cừ về vị trí thẳng ñứng và tiếp tục ñóng.

Cắt vát ñầu dưới ván cừ thép về phía trong (ngược lại với ván cừ gỗ )

Hàn thêm một miếng thép nhỏ ở mép ñầu dưới ván cừ, ñể tạo ra một lực cản cân bằng với lực

ma sát ở mép bên kia, và ñể cho ñất khỏi kẹt chặt trong rãnh mép.

Hiện nay người ta thường sử dụng các loại máy rung hoặc máy ép thủy lực ñể hạ cừ rất tiện lợi

và hiệu quả.

6. NHỮNG TRỞ NGẠI THƯỜNG GẶP TRONG THI CÔNG ĐÓNG CỌC, NGUYÊN

NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC

6.1. Cọc gặp vật cản

 a. Hiện tượng

+ Đang ñóng cọc xuống bình thường, chưa ñạt ñược ñộ sâu thiết kế bỗng nhiên xuống chậm hẳn

lại hoặc không xuống, hoặc búa ñóng xuống bị ñẩy lên mạnh.

+ Cọc bị rung chuyển mạnh dưới mỗi nhát búa.

 b. Nguyên nhân

Có thể cọc gặp vật cản như ñá mồ côi, hay một lớp ñá mỏng, hoặc các vật cản khác trên ñường

xuống...

 c. Biện pháp khắc phục

+ Ngừng ñóng, nếu tiếp tục ñóng sẽ gây phá hoại cọc.

+ Nhổ cọc lên và phá vật cản bằng cách ñóng xuống một ống thép ñầu nhọn có cường ñộ cao,

hay nổ mìn ñể phá vật cản.

+ Khi vật cản ñã phá xong, ta tiếp tục ñóng cọc:

 99

5.2. Hiện tượng chối giả 

 a. Hiện tượng  

Cọc chưa ñạt tới ñộ sâu thiết kế (thường còn rất cao) mà ñộ chối của cọc ñã ñạt hoặc nhỏ hơn ñộ

chối thiết kế.

 b. Nguyên nhân

Do ñóng cọc quá nhanh, ñất xung quanh cọc bị lèn ép quá chặt trong quá trình ñóng cọc, gây

nên ma sát lớn giữa cọc và ñất.

c. Biện pháp khắc phục

Tạm ngừng ñóng trong ít ngày ñể ñộ chặt của ñất chung quanh cọc giảm dần rồi mới tiếp tục

ñóng.

 5.3. Khi ñóng cọc sau thì cọc ñóng trước bị nổi lên  

 a. Hiện tượng

Khi ñóng cọc trong nền ñất chảy nhão, ñất dính thì những cọc ở xung quanh (ñã ñược ñóng

trước) bị ñẩy nổi lên.

 b. Nguyên nhân

+ Do vị trí cọc gần nhau. phản lực phụ sinh ra trong ñất ñủ lớn tác dụng vào các cọc xung quanh

và làm cho các cọc ñó bị trồi lên

c. Biện pháp khắc phục

Dùng búa hơi song ñộng có tần số lớn ñể thi công.

5.4. Cọc bị nghiêng

 a. Nguyên nhân

+ Do kiểm tra không kỹ trước khi ñóng cọc  

+ Trong quá trình ñóng gây lệch cọc.

b. Biện pháp khắc phục

+ Với những cọc ñóng chưa sâu lắm thì dùng ñòn bẩy hay tời ñể kéo cọc về lại vị trí thẳng ñứng.  

+ Với những cọc ñóng xuống quá sâu thì phải nhổ cọc lên và sau ñó ñóng lại cẩn thận.

5.5. Đầu cọc xuất hiện vết nứt trong quá trình ñóng  

 a. Nguyên nhân

Do búa quá nhỏ so với sức chịu tải của cọc hay chiều cao rơi búa không hợp lý.

 b. Biện pháp khắc phục

+ Chọn lại búa cho phù hợp

+ Thay ñổi chiều cao rơi búa

+ Thay vật ñệm ñầu cọc mới.

Nội dung ôn tập chương II:

Câu 1. Các loại cọc và ván cừ dùng ñể ñóng?

Câu 2. Thiết bị ñóng cọc - Giá búa, các loại búa (nguyên lý cấu tạo và hoạt ñộng)?

Câu 3. Kỹ thuật thi công ñóng cọc?

Câu 4. Kỹ thuật thi công ñóng ván cừ?

Câu 5. Các trở ngại thường gặp khi thi công ñóng cọc - nguyên nhân, biện pháp khắc phục?