- Tiến hành ép cọc
10.1. Chuẩn bị mặt bằng thi công và cọc
Việc bố trí mặt bằng thi công ép cọc ảnh hưởng trực tiếp đến tiến độ thi công nhanh hay chậm của công trình. Việc bố trí mặt bằng thi công phải hợp lý để các công việc không bị chồng chéo, cản trở lẫn nhau, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công, rút ngắn thời gian thực hiện công trình.
Cọc phải được bố trí trên mặt bằng sao cho thuận lợi cho việc thi công mà vẫn không cản trở máy móc thi công
Vị trí các cọc phải được đánh dấu sẵn trên mặt bằng bằng các cột mốc chắc chắn, dễ nhìn.
Cọc phải được vạch sẵn các đường trục để sử dụng máy ngắm kinh vĩ
10.1.1. Giác đài cọc trên mặt bằng
Người thi công phải két hợp với người làm công tác đo đạc. Trên bản vẽ tổng mặt bằng thi công phải xác định đầy đủ vị trí của từng hạng mục công trình, ghi rõ cách xác định lưới toạ độ, dựa vào các mốc chuẩn có sẵn hay dựa vào mốc quốc gia, chuyển mốc vào địa điểm xây dựng
Thực hiện các biện pháp để đánh dấu trục móng, chú ý đến mái dốc taluy của hố móng
10.1.2. Giác cọc trong móng
Giác móng xong, ta xác định được vị trí của đài, ta tiến hành xác định vị trí cọc trong đài
Ở phần móng trên mặt bằng, ta đã xác định được tim đài nhờ các điểm chuẩn. Các điểm này được đánh dấu bằng các mốc
Căng dây trên các mốc, lấy thăng bằng, sau đó từ tim đo ra các khoảng cách xác định vị trí tim cọc theo thiết kế
Xác định tim cọc bằng phương pháp thủ công, dùng quả dọi thả từ các giao điểm trên dây đã xác định tim cọc để xác định tim cọc thực dưới đất, đánh dấu các vị trí này
10.2. Công tác chuẩn bị ép cọc
Cọc ép sau nên thời điểm bắt đầu ép cọc tuỳ thuộc vào sự thoả thuận giữa thiết kế chủ công trình và người thi công ép cọc
Vận chuyển và lắp ráp thiết bị ép cọc vào vị trí ép đảm bảo an toàn
Chỉnh máy để các đường trục của khung máy, đường trục kích và đường trcj của cọc đứng thẳng và nằm trong một mặt phẳng, mặt phẳng này phải vuông góc với ặt phẳng chuẩn nằm ngang [mặt phẳng chuẩn đài móng]. Độ nghiêng của nó không quá 5%
Kiểm tra 2 móc cẩu của dàn máy thật cẩn thận kiểm tra 2 chốt ngang liên kết dầm máy và lắp dàn lên bệ máy bằng 2 máy
Khi cẩu đối trọng, dàn phải được kê thật phẳng, không nghiêng lệch, kiểm tra các chốt vít thật an toàn.
Lần lượt cẩu các đối trọng lên dầm khung sao cho mặt phẳng chứa trọng tâm 2 đối trọng trùng với trọng tâm ống thả cọc. Trong trường hợp đối trọng đặt ngoài dầm thì phải kê chắc chắn
Dùng cẩu tự hành cẩu trạm bơm đến gần dàn máy, nối các giắc thuỷ lực vào giắc trạm bơm, bắt đầu cho máy hoạt động
Chạy thử máy ép để kiểm tra độ ổn định của thiết bị [chạy không tải và có tải]
Kiểm tra cọc và vận chuyển cọc vào vị trí cọc trước khi ép
10.2.1. Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn
Trước khi ép cọc đại trà, phải tiến hành ép để làm thí nghiệm nén tĩnh cọc tại những điểm có điều kiện địa chất tiêu biểu nhằm lựa chọn đúng đắn loại cọc, thiết bị thi công và điều chỉnh đồ án thiết kế, số lượng cần kiểm tra với thí nghiệm nén tĩnh là 1% tổng số cọc ép nhưng không ít hơn 3 cọc.
10.2.2. Chuẩn bị tài liệu
Phải kiểm tra để loại bỏ các cọc không đạt yêu cầu kỹ thuật
Phải có đầy đủ các bản báo cáo khảo sát địa chất công trình, biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công trình ngầm.
Có bản vẽ mặt bằng bố trí lưới cọc trong khi thi công
Có phiếu kiểm nghiệm cấp phối, tính chất cơ lý của thép và bê tông cọc
Biên bản kiểm tra cọc
Hồ sơ thiết bị sử dụng ép cọc
10.3. Lắp đoạn cọc đầu tiên
10.3.1. Chuẩn bị
Đoạn cọc đầu tiên phải được lắp chính xác, phải cân chỉnh để trục của C1 trùng với đường trục của kích và đi qua điểm định vị cọc độ sai lệch không quá 1cm
Đầu trên của cọc được gắn vào thanh định hướng của khung máy
Nếu đoạn cọc C1 bị nghiêng sẽ dẫn đến hậu quả của toàn bộ cọc bị nghiêng
10.3.2. Tiến hành thi công ép cọc
Khi đáy kích [hoặc đỉnh pittong] tiếp xúc với đỉnh cọc thì điều chỉnh van tăng dần áp lực, những giây đầu tiên áp lực dầu tăng dần đều, đoạn cọc C1 cắm sâu dần vào đất với vận tốc xuyên 1m/s.
Trong quá trình ép dùng 2 máy kinh vĩ đặt vuông góc với nhau để kiểm tra độ thẳng đứng của cọc lúc xuyên xuống. Nếu xác định cọc nghiêng thì dừng lại để điều chỉnh ngay.
Khi đầu cọc C1 cách mặt đất 0,3 ÷ 0,5m thì tiến hành lắp đoạn cọc C2, kiểm tra về mặt 2 đầu cọc C2 sửa chữa sao cho thật phẳng.
Kiểm tra các chi tiết nối cọc và máy hàn.
Lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép, căn chỉnh để đường trục cọc C2 trùng với trục kích và trục đoạn cọc C1, độ nghiêng 1%
Tác động lên cọc C2 1 lực tạo tiếp xúc sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc khoảng 3 4kg/cm2 rồi mới tiến hành nối 2 đoạn cọc theo thiết kế
Làm tương tự với các đoạn cọc sau
10.3.3. Thao tác ép âm
Trong quá trình ép cọc, khi ép cọc tới đoạn cuối cùng, ta phải có biện pháp đưa đầu cọc xuống một cốt âm nào đó so với cốt tự nhiên. Có thể dùng 2 phương pháp
Phương pháp 1: Dùng cọc phụ
Dùng một cọc BTCT phụ có chiề dài lớn hơn chiều cao từ đỉnh ọc trong đài đến mặt đất tự nhiên một đoạn [1 1,5m] để ép hạ đầu cọc xuống cao trình cốt âm cần thiết.
Thao tác: Khi ép tới đoạn cuối cùng, ta hàn nối tiếp một đoạn cọc phụ dài 2,5m lên đầu cọc, đánh dấu lên thân cọc phụ chiều sâu cần ép xuống để khi ép các đầu cọc sẽ tương đối đều nhau, không xảy ra tình trạng nhấp nhô không bằng nhau, giúp thi công đập đầu cọc và liên kết với đài thuận lợi hơn. Để xác định độ sâu này cần dùng máy kinh vĩ đặt lên mặt trên của dầm thép chữ I để xác định cao trình thực tế của dầm thép với cốt ±0,00, tính toán để xác định được chiều sâu cần ép và đánh dấu lên thân cọc phụ [chiều sâu này thay đổi theo từng vị trí mặt đất của đài mà ta đặt dầm thép của máy ép cọc]. Tiến hành thi công cọc phụ nhưn cọc chính tới chiều sâu đã vạch sẵn trên thân cọc phụ
Ưu điểm: không phải dùng cọc ép âm nhưng phải chế tạo thê số mét dài cọc BTCT làm cọc dẫn, thi công xong sẽ đập đi gây tốn kém, hiệu quả kinh tế không cao.
Phương pháp 2: Phương pháp ép âm
Phương pháp này dùng một đoạn cọc dãn để ép cọc xuống cốt âm thiết kế sau đó lại rút cọc dẫn lên ép cho cọc khác, cấu tạo cọc ép âm do cán bộ thi công thiết kế và chế tạo.
Cọc ép âm có thể là bằng BTCT hoặc thép
Vì hành trình của pitông máy ép chỉ ép được cách mặt đất tự nhiên khoảng 0,6 0,7m, do vậy chiều dài cọc được lấy từ cao trình đỉnh cọc trong đài đến mặt đất tự nhiên cộng thâm một đoạn 0,7m là hành trình pitông như trên, có thể lấy ra thêm 0,5m nữa giúp thao tác ép dễ dàng hơn.
Ưu điểm: Không phải dùng cọc phụ BTCT, hiệu quả kinh tế cao hơn, cọc dẫn lúc này trở thành cọc công cụ trong việc hạ cọc xuống cốt âm thiết kế.
Nhược điểm: thao tác với cọc dẫn phải thận trọng tránh làm nghiêng đầu cọc chính vì cọc dẫn chỉ liên kết khớp tạm thời với đầu cọc chính [chụp mũ đầu cọc lên đầu cọc]. Việc thi công những công trình có tầng hầm, độ sâu đáy đài lớn hơn thi công dẫn khó hơn, khi ép xong rút cọc lên khó khăn hơn, nhiều trường hợp cọc ép chính bị nghiêng.
10.4. Kết thúc công việc ép cọc
Cọc được coi là ép xong khi thoả mãn 2 điều kiện:
Chiều dài cọc đã ép xuống đất nền trong khoảng: Lmim £ 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
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]max£[Pep]KT
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.
Trường hợp không đạt 2 điều kiện trên người thi công phải báo cho chủ công trình và thiết kế để sử lý kịp thời khi cần thiết, làm khảo sát đất bổ sung, làm thí nghiệm kiểm tra để có cơ sở lý luận sử lý.
10.5. Các điểm cần chú ý trong thời gian ép cọc
Việc ghi chép lực ép theo nhật ký ép cọc nên tiến hành cho từng mét chiều dài cọc cho tới khi đạt tới [Pep]min, bắt đầu từ độ sâu này nên ghi cho từng 20cm cho tới khi kết thúc, hoặc theo yêu cầu cụ thể của Tư vấn, Thiết kế.
Ghi chép lực ép đầu tiên khi mũi cọc đã cắm sâu vào lòng đất từ 0,3 0,5m thì ghi chỉ số lực ép đầu tiên sau đó cứ mỗi lần cọc xuyên được 1m thì ghi chỉ số lực ép tại thời điểm đó vào nhật lý ép cọc
Nếu thấy đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống 1 cách đột ngột thì phải ghi vào nhật ký ép cọc sự thay đổi đó.
Nhật ký phải đầy đủ các sự kiện ép cọc có sự chứng kiến của các bên có liên quan.
10.5.1. Ghi chép theo dõi lực ép theo chiều dài cọc
Khi mũi cọc cắm sâu vào đatá từ 30- 50cm thì ghi chỉ số lực đầu tiên. Sau đó cứ mỗi lần cọc đi xuống sâu được 1m thì ghi lực ép tại thời điểm đó vào sổ nhật ký ép cọc
Nếu thấy chỉ số trên đồng hồ đo áp lực tăng lên hoặc giảm xuống đột ngột thì phải ghi vào nhật ký cộng độ sâu và giá trị lực ép thay đổi đột ngột nói trên. Nếu thời gian thay đổi lực ép kéo dài thì ngừng ép và tìm hiểu nguyên nhân, đề xuất phương pháp sử lý.
Sổ nhật ký được ghi một cách liên tục đến hết độ sâu thiết kế, khi lực ép tác dụng lên cọc có giá trị bằng 0,8.Pép min thì ghi lại dodọ sâu và giá trị đó
Bắt đầu từ độ sâu có áp lực P=0,8Pép min, ghi chép tương ứng với từng độ saua xuyên 20cm vào nhật lý, tiếp tục ghi như vậy cho đến khi ép xong 1 cọc.
10.5.2. Thời điểm khóa đầu cọc
Mục đích của khóa đầu cọc
Huy động cọc vào thời điểm thích hợp trong quá trình tăng tải của công trình không chịu những độ lún hoặc lún không đều.
Đối với cọc ép trước khi thi công đài, việc khóa đầu cọc do CĐT và người thi công quyết định
Thực hiện việc khóa đầu cọc
Sửa đầu cọc cho đúng cao trình thiết kế
Đổ bù xung quanh bằng cát hạt trung, đầm chặt cho tới cao độ của lớp bê tông lót
Đặt lưới thép cho cọc
11. Xử lý các sự cố khi thi công ép cọc
Do cấu tạo địa chất dưới nền đất không đồng nhất nên thi công ép cọc có thể xảy ra các sự cố sau:
Khi ép đến độ sâu nào đó chưa đến độ sâu thiết kế nhưng áp lực đã đạt, khi đó phải giảm bớt tốc độ, tăng lực ép lên từ từ nhưng không lớn hơn Pép max. Nếu cọc vẫn không xuống thì ngừng ép và báo cáo với bên thiết kế để kiểm tr sử lý.
Nếu nguyên nhân là do lớp cát hạt trung bị ép quá chặt thì dừng ép cọc lại một thời gian chờ cho độ chặt lớp đất giảm dần rồi ép tiếp
Nếu gặp vật cản thì khoan phá, khoan dẫn, ép cọc tạo lỗ
Khi ép đến độ sâu thiết kế mà áp lực đầu cọc vẫn chưa đạt đến yêu cầu theo tính toán. Trường hợp này xảy ra thường do khi đó đầu cọc vẫn chưa đến lớp cát hạt trung, hoặc gặp các thấu kính, đất yếu, ta ngừng ép cọc và báo với bên thiết kế để kiểm tra, xác định nguyên nhân và tìm biện pháp sử lý.
Biện pháp sử lý trong TH này là nối thêm cọc khi đxa kiểm tra và xác định rõ lớp đất bên dưới là lớp đất yếu sau đó ép cho đến khi đạt áp lực thiết kế.
12. Kiểm tra sức chịu tải của cọc
Sau khi ép xong toàn bộ cọc của công trình phải kiểm tra nén tĩnh cọc bằng cách thuê các cơ quan chuyên kiểm tra
Số cọc phải kiểm tra bằng 1% tổng số cọc công trình, nhưng không nhỏ hơn 3 cọc
Sau khi kiểm tra phải có kết quả đầu đủ về khả năng chịu tải, độ lún cho phép, nếu đạt yêu cầu có thể tiến hành đào móng để thi công bê tông đài.
13. An toàn lao động khi thi công ép cọc
Phải huấn luyện cho công nhân, trang bị bảo hộ và kiểm tra an toàn thiết bị ép cọc
Chấp hành nghiêm chỉnh quy định trong an toàn lao động về sử dụng vận hành kích thủy lực, động cơ điện cần cẩu,
Các khối đối trọng phải được xếp theo nguyên tắc tạo thành khối ổn định, không được để khối đối trọng nghiêng và rơi đổ trong quá trình ép cọc
Phải chấp hành nghiêm, chặt chẽ quy trình an toàn lao động trên cao, dây an toàn, thang sắt.
Dây cáp chọn hệ số an toàn > 6