Ép cọc bê tông

Ngày nay tại các thành phố lớn có rất nhiều nhà cao tầng mọc lên phục vụ cho quá trình đô thị hóa, tuy nhiên để đảm bảo công trình xây dựng xong không bị sụt lún, không gây ảnh hưởng thì cần phải xây dựng phần móng vững chắc. Muốn có phần móng chắc cần ép cọc bê tông cho móng

1. Ép cọc bê tông là gì?

Cọc bê tông là loại cọc chống hoặc treo, thường được sử dụng cho nhà dân dụng với nhiều tầng hoặc nhà công nghiệp có tải trọng lớn. Cọc bê tông cốt thép có cấu trúc bền vững chống được sự xâm thực của các hóa chất hòa tan trong nước phía dưới nền. Kích thước của cọc bê tông tùy theo yêu cầu tính toán, tiết diện có thể là hình vuông hoặc hình tam giác, dài từ 6-20m và hơn nữa. Có thể nối ép cọc bê tông cốt thép để cho phù hợp với phương tiện vận chuyển và với máy đóng cọc.

2. Các bộ phận chính của móng cọc

Móng cọc gồm hai bộ phận chính là cọc và đài cọc.

Cọc

Cọc là kết cấu có chiều dài lớn so với bề rộng tiết diện ngang, được đóng hay thi công tại chỗ vào lòng đất, đá, để truyền tải trọng công trình xuống các tầng đất, đá, sâu hơn nhằm cho công trình bên trên đạt các yêu cầu của trạng thái giới hạn quy định(TCXD 205:1998). Cọc bê tông cốt thép là loại cọc đúc sẵn đưa xuống lòng đất để chịu lực đứng hay lực ngang.

Đài cọc

Đài cọc là kết cấu dùng để liên kết các cọc lại với nhau và phân bố tải trọng của công trình lên các cọc.

Nội lực ở cọc do tải trọng kết cấu phần trên truyền xuống qua hệ đài bản chất sinh ra do chuyển vị tại điểm liên kết cọc với hệ đài. Có thể phân ra làm đài tuyệt đối cứng và đài mềm trong tính toán thiết kế hệ cọc.

Coi đài móng cứng tuyệt đối khi chiều cao đài phải rất lớn (phá hoại cắt trước phá hoại uốn). Dưới tác dụng của tải trọng thì chuyển vị tại các điểm trên mặt cắt ngàm cọc là tuyến tính (hay là mặt cắt ngàm cọc trước phẳng sau vẫn phẳng) do đó thông thường cọc ở vị trí biên sẽ có nội lực lớn nhất

Lực truyền xuống cọc trong trường hợp đài cọc mềm sẽ đi theo đường ngắn nhất nghĩa là các cọc ngay đưới lõi vách, phản lực lớn hơn rất nhiều so với cọc biên ( so với cách tính thông thường), đặc biệt đứng cho các tổ hợp có momen lớn. Trong khi đó ở trường hợp đài cọc tuyệt đối cứng các cọc biên sẽ chịu lực lớn nhất.

3. Ép cọc bê tông có tác dụng gì ?

Nhiệm vụ của ép móng cọc bê tông là truyền tải trọng từ công trình xuống các lớp đất dưới và xung quanh nó. Móng cọc bê tông là một trong những loại móng được sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Người ta có thể đóng, hạ những cây cọc lớn xuống các tầng đất sâu, nhờ đó làm tăng khả năng chịu tải trọng lớn cho móng.

4. Ưu điểm và nhược điểm của thi công ép cọc

Ưu điểm: Không gây tiếng ồn, không gây chấn động mạnh. Dễ kiểm soát chất lượng. Có thể thi công được ở khu vực dân cư. Năng suất tăng, giúp rút ngắn tiến độ. Đây là phương pháp thi công nền móng hiện đại và phổ biến hiện nay.

Nhược điểm: Phải có đội ngũ kỹ sư, nhân công chuyên môn để thực hiện.

Giấy kiểm định máy móc: Đơn vị ép cọc phải cung cấp giấy tờ kiểm định liên quan. Bao gồm kiểm định đồng hồ và kiểm định giàn ép thủy lực. Từ hồ sơ này, chúng ta biết được khả năng ép của máy.

Vị trí ép cọc: Phải đúng theo bản vẽ, không được tùy ý chỉnh sửa. Thể hiện đầy đủ sự phân bố các cọc ép và điểm giao nhau. Từ bản vẽ ra thực địa, ta xác định được tim cọc và tâm của móng.

Chuẩn bị mặt bằng thi công: Mặt bằng thi công phải bằng phẳng, được bố trí thành các khu vực cụ thể. Trong đó, khu vực tập kết cọc phải nằm bên ngoài khu vực ép cọc.

Kiểm tra cọc ép: Kiểm tra chất lượng của tất cả các cọc. Độ vênh cho phép của vành thép là dưới 1%. Bề mặt bê tông đầu cọc, trục của đoạn cọc, các mép vành thép nối... đều phải được kiểm tra kỹ lưỡng.

5. Một số chú ý khi ép cọc 

Giấy kiểm định máy móc: Đơn vị ép cọc phải cung cấp giấy tờ kiểm định liên quan. Bao gồm kiểm định đồng hồ và kiểm định giàn ép thủy lực. Từ hồ sơ này, chúng ta biết được khả năng ép của máy.

Vị trí ép cọc: Phải đúng theo bản vẽ, không được tùy ý chỉnh sửa. Thể hiện đầy đủ sự phân bố các cọc ép và điểm giao nhau. Từ bản vẽ ra thực địa, ta xác định được tim cọc và tâm của móng.

Chuẩn bị mặt bằng thi công: Mặt bằng thi công phải bằng phẳng, được bố trí thành các khu vực cụ thể. Trong đó, khu vực tập kết cọc phải nằm bên ngoài khu vực ép cọc.

Kiểm tra cọc ép: Kiểm tra chất lượng của tất cả các cọc. Độ vênh cho phép của vành thép là dưới 1%. Bề mặt bê tông đầu cọc, trục của đoạn cọc, các mép vành thép nối... đều phải được kiểm tra kỹ lưỡng.

Máy ép cọc bê tông phải được cấp chứng chỉ, có nguồn gốc rõ ràng. Máy ép cọc bằng kích thủy lực có các đặc tính cơ bản như sau: Lưu lượng bơm dầu của máy; Áp lực bơm lớn nhất; Diện tích đáy pittong; Hành trình của pittong; Đồng hồ đo áp lực; Van chịu áp.

Máy ép cọc 

Máy ép cọc phải đảm bảo các yêu cầu sau khi đưa vào hoạt động:

• Lực ép lớn nhất >=1,4 Pep max thiết kế.
• Lực ép phải dọc trục khi ép và tác động đều.
• Pittong chuyển động đều.
• Áp lực lớn nhất không lớn hơn gấp đôi áp lực đo khi ép. Có van giữ áp lực khi tắt máy.

Bên cạnh máy ép cọc, việc lựa chọn cẩu để thi công cũng cần được chú ý. Căn cứ vào trọng lượng cọc ép, đối trọng và độ cao nâng, chúng ta có thể tính toán được cẩu phù hợp. Cần quan tâm các thông số như Sức nâng lớn nhất/nhỏ nhất, Tầm với lớn nhất/nhỏ nhất, Chiều cao nâng lớn nhất/nhỏ nhất, Độ dài cần chính/cần phụ, Thời gian/Vận tốc quay cần.

6. Ép cọc bê tông sâu bao nhiêu ?

Các công trình xây dựng ở nước ta chủ yếu ở 3 dạng địa chất phổ biến nhất là đất liền thổ, đất ruộng và đất pha cát. Với 3 loại đất khác nhau này sẽ được ép các loại cọc ở độ sâu khác nhau

• Với đất ruộng, độ sâu tối thiểu cọc là 10-25m tùy theo loại cọc.
• Với đất pha cát, loại đất này cũng gần giống với đất ruộng, độ lún của đất này không nhiều như đất ruộng nhưng độ kém bền chắc thì tương đương nhau. Vì vậy, việc ép cọc bê tông cũng cần phải độ sâu tối thiểu 10-20 m
• Với đất liền thổ, đất ở sử dụng lâu năm là loại đất ít bị lún, sụt hay nút. Vì vậy, nếu sử dụng phương pháp ép neo có thể ép cọc xuống độ sâu 5-15m, dùng phương pháp ép tải có thể ép xuống độ sâu 10-20m tùy loại cọc.

7. Các yêu cầu kỹ thuật khi ép cọc bê tông

Đối với đoạn ép cọc:

- Cốt thép dọc đoạn cọc phải hàn vào vành thép nối theo cả 2 bên của thép dọc và trên suốt chiều cao vành. Bên cạnh đó, vành thép nối phải phẳng và không bị vênh.

- Bề mặt của 2 đầu đoạn nối với nhau phải tiếp xúc khăng khít.

- Thiết kế bản mã phải đúng với thiết kế là ≥ 4mm.

- Trục đoạn cọc cần được nối trùng với phương nén.

- Kiểm tra chính xác kích thước đường hàn so với bản thiết kế. Mặt khác, đường hàn nối cọc phải có trên cả 4 mặt của cọc và chiều dài đường hàn không nhỏ hơn 10cm.

Đối với thiết bị ép cọc:

- Lực ép danh định lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực ép lớn nhất

- Pép max yêu cầu theo quy định thiết kế

- Lức nén của kích phải đảm bảo tác dụng dọc trục cọc khi ép đỉnh, không gây lực ngang khi ép.

- Chuyển động của pittông kích phải đều, và khống chế được tốc độ ép.

- Đồng hồ đo áp lực phải tương xứng với khoảng lực đo.

- Thiết bị ép cọc phải đảm bảo điều kiện để vận hành theo đúng quy định về an toàn lao động khi thi công.

- Giá trị đo áp lực lớn nhất của đồng hồ không vượt quá 2 lần áp lực đo khi ép cọc.

- Chỉ huy động từ (0,7 ÷ 0,8) khả năng tối đa của thiết bị ép cọc.

- Trong quá trình ép cọc phải làm chủ được tốc độ ép để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật.

Có rất nhiều các loại cọc bê tông dùng ép cọc khi xây nhà:

1. Cọc khoan nhồi.
2. Cọc ép.
3. Cọc ép neo.
4. Cừ tràm.
5. Cọc bê tông cốt thép.

8. Một số tiêu chuẩn của ép cọc bê tông