Với sự phát triển của công nghệ, khoan cọc nhồi đang trở thành một giải pháp tiên tiến, hiệu quả và tiết kiệm chi phí cho việc cọc đóng trong các công trình xây dựng.
Tuy nhiên, không phải ai đều có hiểu biết sâu về phương pháp này.
Trong bài viết này, hãy cùng Xây dựng Kiến Xanh tìm hiểu về khoan cọc nhồi và những ưu, nhược điểm và sự cố có thể gặp phải.
Phần 1: Cọc khoan nhồi là gì?
Cọc khoan nhồi là một loại cọc bê tông cốt thép đặc biệt được tạo ra bằng cách đổ bê tông cốt thép trực tiếp vào lòng đất thông qua việc khoan tạo lỗ hoặc ống thiết bị.
Quá trình khoan có thể được thực hiện bằng cách đào thủ công hoặc sử dụng máy khoan hiện đại.
Đây là loại cọc móng sâu. Phổ biến các đường kính từ 60 đến 300cm.
Có 2 loại cọc khoan nhồi, đó là:
- Cọc nhỏ nếu đường kính <76cm.
- Cọc lớn nếu đường kính >76cm.
Phương pháp cọc khoan nhồi được sử dụng để gia cố móng nhằm đảm bảo độ ổn định và độ vững chắc cho công trình.
Đây là một phương pháp mới được áp dụng trong khoảng 10 năm trở lại đây.
Với sự phát triển của máy móc hiện đại, việc thi công cọc khoan nhồi có độ sâu và đường kính mở rộng trở nên dễ dàng hơn.
Phần 2: Ứng dụng và công nghệ xây dựng Khoan cọc nhồi Bê tông
Phương pháp thi công cọc khoan nhồi được áp dụng rộng rãi trong ngành xây dựng cho nhiều dạng công trình khác nhau như:
-
- Công trình xây dựng dân dụng bao gồm các loại nhà ở, công trình hỗn hợp trung và cao tầng.
- Công trình xây dựng công nghiệp có khả năng chịu tải trọng lớn.
- Công trình cầu, cảng như cầu vượt sông, cầu vượt biển, cảng sông hoặc cảng biển.
Và dựa vào yêu cầu kĩ thuật của Công trình và độ phức tạp của nền đất mà ta có thể ứng dụng các công nghệ sau đây:
-
- Sử dụng Ống vách chống một phần hoặc toàn bộ chiều sâu thân cọc nhằm giữ cho thành cọc không bị sụp đổ.
- Sử dụng Dung dịch Bentonite, Polymer… nhằm giữ cho thành cọc không bị sụp đổ.
- Sử dụng Gầu khoan đất, khoan đá và đập đá.
- Kết hợp phụt đáy và phụt thành cọc nhằm tăng khả năng chịu tải của chúng.
- Sử dụng cả cọc khoan nhồi tròn và cọc Barrette.
- Áp dụng phương pháp thi công khoan thổi rửa (khoan phản tuần hoàn) tùy thuộc vào yêu cầu của dự án và tính chất đất liệu.
LIÊN HỆ NGAY với Xây dựng Kiến Xanh để được TƯ VẤN MIỄN PHÍ các dịch vụ và nhận ƯU ĐÃI LỚN ngay hôm nay.
| Xây nhà trọn gói | Sửa nhà Trọn gói |
| Xây nhà Cấp 4 | Cải tạo nhà Cấp 4 |
| Xây dựng Biệt thự | Cải tạo nhà 2 tầng cũ |
| Xây nhà 2 Tầng | Cải tạo nhà 3 tầng |
| Xây nhà 3 Tầng | |
| Xây nhà 4 Tầng |
Phần 3: Ưu điểm và nhược điểm của Khoan nhồi Móng nhà
Ưu điểm về mặt kết cấu của Khoan cọc nhồi
-
- Có khả năng chịu tải tốt hơn gấp 1-2 lần so với các phương pháp thi công cọc khác.
- Có thể tạo ra các loại cọc có đường kính và độ sâu lớn khác nhau.
- Dễ dàng thi công ở các khu vực có đất, đá cứng nơi mà các phương pháp khác không thể làm được.
- Có thể tối ưu quá trình thi công trên nhiều loại địa hình và nền đất có địa tầng thay đổi phức tạp.
- Không gây hiện tượng trồi đất xung quanh, chấn động nhỏ khi thi công, không ảnh hưởng đến các công trình lân cận.
- Có khả năng chịu tải ngang lớn, giúp tăng khả năng chịu lực của móng nhà.
- Đổ được bê tông liền khối mà không cần phải hàn nối như cọc ép, nên có độ ổn định, khả năng chịu lực và độ bền cao hơn.
Ưu điểm về mặt thi công của Khoan cọc nhồi
-
- Tối ưu vật liệu để giảm số lượng cọc trong móng, qua đó giảm chi phí xây dựng phần móng từ 20% đến 30%.
- Thi công được tại các khu vực đông đúc như khu dân cư, nhà trong hẻm hoặc các công trình san sát nhau.
- Có 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 thiểu các bước đúc cọc sẵn, vận chuyển, xây dựng kho bãi và ván khuôn.
- Giảm tiếng ồn ảnh hưởng đến các khu vực xung quanh công trình.
- Áp dụng tải trọng lớn cho các công trình có quy mô lớn, nơi các phương pháp ép cọc khác không thể đáp ứng được. Đồng thời, cọc khoan nhồi đảm bảo được thi công theo phương thẳng đứng.
Ưu điểm về mặt thi công của khoan cọc nhồi
Nhược điểm của Khoan cọc nhồi móng nhà
-
- Nếu không khảo sát kỹ và thiết kế không đảm bảo thì có thể xảy ra hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ thân cọc, thay đổi tiết diện cọc khoan và bê tông bị rửa trôi.
- Quá trình khoan cọc và thi công chịu ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết, đặc biệt là trong mùa mưa bão khi công trình thi công lộ thiên.
- Tình trạng công trường dễ bị lầy lội bởi nước sẽ gia tăng chi phí phát sinh và hao tổn trong quá trình thí nghiệm cọc.
Phần 4: Quy trình các bước thi công Khoan cọc nhồi
Quy trình khoan cọc nhồi
Bước 1: Chuẩn bị và xác định vị trí
Trong quá trình thi công cọc khoan nhồi, công tác chuẩn bị bao gồm các bước sau:
-
- Tiến hành khảo sát và tìm hiểu cẩn thận điều kiện địa chất, địa tầng và thủy văn của khu vực xây dựng.
- Thực hiện các thí nghiệm để đánh giá các đặc trưng cơ lý của các lớp đất, đồng thời khảo sát mạch nước ngầm.
- Lập kế hoạch cho từng hạng mục công việc hoặc tình huống, bao gồm:
- Tiến hành loại bỏ các chướng ngại vật nếu có.
- Cung cấp nguyên vật liệu cho quá trình thi công từng giai đoạn.
- Sắp xếp trang thiết bị, máy móc và nhân công.
- Vận chuyển chất thải ra khỏi công trường để tránh gây ô nhiễm.
- Thực hiện công tác san lấp mặt bằng để đảm bảo an toàn cho công trình thi công.
Sau đó, quá trình định vị trục và tìm vị trí đóng cọc được tiến hành để thực hiện thi công theo bản vẽ thiết kế.
-
- Giác móng: Để định vị trục chi tiết, sử dụng máy kinh vĩ để đưa ra các trục trên 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.
Bước 2: Thực hiện quá trình rung hạ ống vách và khoan tạo lỗ
Công dụng của ống vách trong quá trình khoan cọc nhồi gồm:
-
- Giúp định vị cho mũi khoan đi đúng hướng.
- Hỗ trợ ổn định bề mặt hố khoan, ngăn chặn đất đá rơi xuống hố.
- Tạo sàn đỡ tạm để thuận tiện cho các công tác buộc nối và lắp đặt cốt thép.
Quá trình rung hạ ống vách bao gồm các bước sau đây:
-
- Chuẩn bị máy rung và lắp nó vào ống vách.
- Thực hiện rung hạ ống vách, đảm bảo sai số so với tâm móng không vượt quá 30mm.
- Kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách bằng cách sử dụng thước nivo đo từ bề mặt trong của ống.
Quá trình khoan lỗ:
-
- Khởi động tốc độ khoan chậm và tăng dần sau đó.
- Có thể điều chỉnh tốc độ lên xuống 1-2 lần trong quá trình khoan để giảm ma sát và lấy đất vào gầu khoan.
- Cần lưu ý chỉ bắt đầu quay khoan khi mũi khoan đạt tới đáy hố. Nên sử dụng tốc độ chậm để tăng momen quay.
Bước 3: Kiểm tra hố sâu và vệ sinh máy khoan
-
- Trong quá trình kiểm tra độ sâu của hố khoan, kỹ sư cần xác định chiều sâu của lớp mùn khoan cần nạo vét, bởi vì lớp mùn này có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của cọc trong tương lai.
- Để tiếp tục các công đoạn sau trong quy trình, hố khoan của cọc nhồi phải đạt độ sâu yêu cầu được thiết kế.
- Trước khi tiến hành thi công, hố khoan cần được làm sạch bằng cách lấy ra toàn bộ đất đá và các vật liệu không liên quan có thể ảnh hưởng và cản trở quá trình thi công.
- Trong trường hợp hố khoan có nước, có thể sử dụng ống PVC hoặc ống kim loại có đường kính từ 60-100mm để đưa xuống đáy hố. Sử dụng khí nén để đẩy bùn và nước ra khỏi hố khoan cho đến khi đáp ứng được yêu cầu cần thiết.
Bước 4: Lắp và dựng cốt thép
-
- Các công đoạn lắp đặt cốt thép được thực hiện đúng theo định mức của bản vẽ thiết kế. Việc nối giữa các cấu kiện được thực hiện thông qua sử dụng dây hoặc mối hàn. Tuy nhiên, đối với các cọc có chiều dài lớn, việc nối giữa các đoạn lồng thép được thực hiện thông qua sử dụng bulong. Điều này nhằm đảm bảo rằng các đoạn lồng thép không bị rơi ra khi quá trình lắp đặt cốt thép được thực hiện.
- Công đoạn lắp đặt lồng cốt thép là một giai đoạn riêng biệt, do đó có thể thực hiện song song với các công đoạn khác trong quá trình thi công. Việc lắp đặt lồng cốt thép có thể được thực hiện trước đó và sau đó vận chuyển đến công trường để tiến hành đổ bê tông.
Bước 5: Tiến hành thổi rửa đáy hố khoan
-
- Để thực hiện quá trình thổi rửa, ống thổi có đường kính F90 được thả xuống hố khoan bằng cần cẩu. Các ống này được nối với nhau bằng ren và được trang bị hai cửa ở phía trên của ống. Một cửa dùng để dẫn khí, đường kính là F45, trong khi cửa còn lại được kết nối với ống dẫn thu hồi cát và dung dịch bentonite để chuyển về máy lọc.
- Cần duy trì thời gian thổi rửa từ 20-30 phút với áp suất bơm khí là 7atm. Sau đó, cần lấy mẫu dung dịch từ đáy và giữa hố khoan để kiểm tra. Nếu mẫu dung dịch này đáp ứng đủ yêu cầu thì có thể tiến hành bước tiếp theo.
Bước 6: Đổ bê tông vào Cọc khoan nhồi
-
- Bê tông thường có mác 250 phải đảm bảo không có tạp chất nào được lẫn vào.
- Để tránh bê tông tiếp xúc trực tiếp với nước hoặc dung dịch khoan ở đáy hố, cần sử dụng nút bằng bao tải chứa xi măng nhão cho mẻ bê tông đầu tiên. Đồng thời, cần chú ý loại bỏ khoảng chân không khi đổ bê tông.
- Sau khi bê tông được đổ lên đến mức miệng hố, cần kiểm tra và loại bỏ những lớp bê tông trên cùng bị nhiễm bùn. Quá trình đổ bê tông chỉ kết thúc khi lớp bê tông kế tiếp đạt yêu cầu.
Bước 7: Lắp đầu Cọc nhồi và rút Ống vách
-
- Ở bước này, cần tháo bỏ hoàn toàn phần giá đỡ của ống vách phía trên và cắt các thanh thép treo lồng cốt thép.
- Cần đưa đá có kích thước 1×2 và 4×6 vào phần đầu của cọc và san phẳng với mặt đất tự nhiên ban đầu.
- Sau khi đưa dầm vào vị trí, tiến hành rung chân dầm và từ từ rút ống vách lên. Người thực hiện bước này phải có tay nghề cao để đảm bảo quá trình vận hành máy móc được tiến hành chính xác.
Bước 8: Kiểm tra và Nghiệm thu
-
- Việc kiểm tra và nghiệm thu là bước cuối cùng và rất quan trọng trong quá trình khoan cọc nhồi. Quá trình kiểm tra này nhằm phát hiện các sai sót có thể xảy ra trước khi thi công các hạng mục khác, đồng thời giúp ngăn chặn những sự cố gây thiệt hại có thể xảy ra sau này. Cần sử dụng những phương pháp kiểm tra và nghiệm thu chính xác để đảm bảo chất lượng công trình.
- Khi các hạng mục đã đáp ứng được yêu cầu thiết kế, công tác nghiệm thu cho quá trình ép cọc sẽ được tiến hành. Sau đó, các giai đoạn tiếp theo có thể được triển khai.
Phần 5: Những Sự cố có thể Gặp phải khi khoan nhồi Móng nhà
- Thành vách lỗ khoan sập.
- Biến động địa tầng dẫn đến khối lượng bê tông đổ thực tế lớn hơn khối lượng tính toán theo kích thước lỗ khoan.
- Không thể hạ hết chiều dài của lồng thép xuống lỗ khoan hoặc khi rút lên để thổi rửa thì không thể rút lên được.
- Quá trình khoan gặp vật cản hoặc khoan vào vị trí không đúng.
- 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…
Có thể có nhiều phương án xử lý tùy theo từng tình huống cụ thể, nhưng điều quan trọng là tìm được nhà thầu thi công đáng tin cậy và có đủ năng lực.
Phần 6: Thời gian thi công Cọc nhồi là bao lâu
Để xây dựng lịch trình thực hiện cọc khoan nhồi chính xác sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm:
- Điều kiện môi trường và địa hình.
- Năng suất của máy khoan.
- Quá trình gia công cốt thép.
- Khả năng cung ứng nguyên vật liệu và bê tông.
- Chất lượng công nhân viên thi công và kỹ sư phụ trách.
Mỗi đơn vị có khả năng tính toán và đáp ứng yêu cầu khác nhau.
Vì vậy, để đảm bảo tiến độ chung của công trình và đáp ứng mức độ khắt khe, cần lựa chọn một nhà thầu uy tín.
Phần 7: So sánh giữa phương pháp thi công Cọc khoan nhồi và cọc ép
| STT | Cọc ép | Cọc khoan nhồi |
| 1 | Có khả năng gây ảnh hưởng đến các công trình lân cận (sụt lún, nứt, va đập trong quá trình thi công). | Không ảnh hưởng lún hay nứt. |
| 2 | Việc thi công cọc khoan nhồi có thể không thực hiện được trong các khu vực có không gian hẹp hoặc đường vào chật hẹp. | Có thể thi công trên những mặt bằng và đường vào hẹp. |
| 3 | Giá thành thấp hơn cọc nhồi | Giá thành cao hơn cọc ép |
| 4 | Thời gian thi công nhanh | Thời gian thi công kéo dài |
| 5 | Thi công sạch | Khoan có bùn đất nên rất dơ |
| 6 | Có thể kiểm soát chất lượng một cách dễ dàng. | Khó kiểm soát chất lượng |
| 7 | Được sử dụng trong xây dựng các công trình nhà ở | Phù hợp với việc xây dựng các công trình cao tầng và có quy mô lớn. |
Bảng so sánh giữa phương pháp thi công Cọc khoan nhồi và Cọc ép.
Phần 8: Nên chọn Cọc khoan nhồi hay Cọc ép
Quyết định chọn Cọc ép hay Cọc khoan nhồi phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm đặc tính của đất, tải trọng thiết kế của công trình, chi phí thi công và thời gian thi công.
Đối với Cọc ép:
- Được sử dụng trong xây dựng các công trình nhà ở.
- Các vị trí được đánh giá là thuận tiện về giao thông.
- Điều kiện thi công rộng rãi.
- Công trình liền kề chắc chắn.
Đối với Cọc khoan nhồi:
- Phù hợp với việc xây dựng các công trình có quy mô lớn.
- Khi xây dựng các công trình trong không gian hạn chế hoặc gần nhau, sẽ dễ dàng gặp phải tình huống tổn thương công trình liền kề.
Phần 9: Lời kết
Bài viết đã chia sẻ đầy đủ các khái niệm cũng như vấn đề liên quan về khoan cọc nhồi, ưu, nhược điểm và sự có thể gặp phải trong quá trình thi công.
Xây dựng Kiến Xanh hy vọng những thông tin này sẽ giúp ích cho bạn trong vấn đề tìm hiểu và xây dựng được những công trình chất lượng, an toàn và bền vững.
Bài viết liên quan:
- Ép cừ tràm Móng nhà và những Kiến thức liên quan [DỄ HIỂU]
- Móng gạch là gì? Những kiến thức liên quan cần biết [CHI TIẾT]
- Cách Đan sắt dằm Móng Nhà bạn cần biết [CHI TIẾT]
