Bài giảng Nền móng công trình xây dựng - Chương 5: Thi công cọc và công tác hố móng

Bài giảng Nền móng công trình xây dựng - Chương 5: Thi công cọc và công tác hố móng. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: thi công móng cọc; thi công cọc khoan nhồi và barrette; thi công hố móng sâu;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nền móng công trình xây dựng - Chương 5: Thi công cọc và công tác hố móng PILING & EXCAVATION WORKS THI CÔNG CỌC VÀ CÔNG TÁC HỐ MÓNG VIỆN KỸ THUẬT Instructor: Nguyễn Tương Lai CÔNG TRÌNH ĐẶC BIỆT Course: Nền móng CTXD 3.8. Thi công móng cọc  Thiết bị thi công cọc  Thi công đóng cọc chế sẵn.  Thi công ép cọc chế sẵn.  Thi công cọc khoan nhồi và cọc barrette 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.1. Thiết bị thi công đóng cọc  Giá búa đóng cọc + Giá búa là bộ phận để treo búa và giữ cọc, dẫn hướng cho búa và cọc. + Giá búa có thể được chế tạo bằng gỗ hay bằng thép. + Giá búa được trang bị một hay hai tời... để cẩu búa và cọc và để di chuyển giá búa bằng cách tự kéo mình.  Búa đóng cọc loại treo + Búa được chạy bằng tời điện và dây cáp. + Trọng lượng búa là 500  2000 kg. + Độ cao nâng búa phụ thuộc sức chịu tải của cọc, thường 2,54m. + Năng suất của búa thấp do tốc độ đóng chậm, mỗi phút 410 nhát. + Dùng trong trường hợp khối lượng công tác cọc tương đối nhỏ. 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.1. Thiết bị thi công đóng cọc  Búa hơi đơn động + Hoạt động của búa: dùng hơi nước hoặc khí ép để nâng chày lên cao và rơi xuống đập 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 đóngtrong 1 phút là 25  30. + Được dùng để đóng cọc bê tông dài và nặng, hay cọc ống có đường kính nhỏ hơn 55cm. + Ưu điểm của búa hơi đơn động: Cấu tạo đơn giản, chuyển động lên xuống ổn định, trọng lượng hữu ích (phần chày) chiếm 70% trọng lượng búa. + Khuyết điểm: điều khiển búa bằng tay, tiêu tốn nhiều hơi nước. 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.1. Thiết bị thi công đóng cọc  Búa hơi song động + Hoạt động của búa: Dùng hơi nước hay khí ép để nâng chày lên cao và nén chày khi rơi xuống. + Hiệu suất của búa cao do tốc độ đóng nhanh, mỗi phút đóng tới 200 300 nhát. + Trọng lượng chày 200  2200kg. + Được sử dụng khá rộng rãi, đóng được cọc bê tông cốt thép tiết diện đến 35x35cm, hay cọc ống có đường kính đến 60cm. Tuy nhiên trọng lượng hữu ích chỉ chiếm 20  30% trọng lượng búa. 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.1. Thiết bị thi công đóng cọc  Búa Diesel + Hoạt động theo nguyên lý động cơ nổ hai thì, động cơ diezen khi nổ sẽ nâng chày lên và chày khi rơi xuống đập vào cọc. Có ba loại: loại hai cọc dẫn, loại ống dẫn và loại xylanh dẫn, trong đó loại hai cọc dẫn và ống dẫn được sử dụng phổ biến. Trọng lượng chày từ 140  2500kg. + Số nhát đóng trong một phút 45  100 nhát. + Được sử dụng để đóng những cọc gỗ, cọc thép, cọc bê tông cốt thép loại nhỏ, cọc ống có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 45cm và các loại ván dài không quá 8m. * Nhược điểm: Năng lượng nhát búa tiêu hao 50  60% vào việc nén ép lớp không khí, hay bị câm (không nổ được) khi đóng cọc mảnh xuống đất mềm. 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.2. Chọn búa đóng cọc  Chọn búa đóng cọc Qv 2  Chọn theo năng lượng xung kích của búa: E= (kgm) 2g trong đó : 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 đóng phần lớn tiêu hao để hạ cọc, phần còn lại tiêu hao vô ích làm biến dạng đầu cọc (nứt, vỡ...). Do vậy chọn búa theo năng lượng xung kích cần thiết: E  25.P (kgm) trong đó: P (T) - Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền. Q + q + q1  Kiểm tra hệ số thích dụng của búa đã chọn: K= E trong đó : Q ( Kg ) - trọng lượng toàn bộ của búa. q ( kg) - Trọng lượng của cọc; q1 (kg) - Trọng lượng của mũ và đệm cọc. E ( kgm) - Năng lượng xung kích của búa. 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.2. Chọn búa đóng cọc  Chọn búa đóng cọc: Hệ số kích dụng K phải nằm trọng phạm vi được qui định cho từng loại búa như trong bảng sau: Loại búa Cọc gỗ Cọc thép Cọc BTCT Búa song động, búa diezen kiểu ống 5 5,5 6 Búa đơn động, búa diezen kiểu cột 3,5 4 5 Búa treo 2 2,5 3 + Khi K nhỏ hơn trị số trên: búa không đủ nặng so với trọng lượng cọc, tốc độ và hiệu quả đóng cọc kém, đóng không xuống, cọc bị vỡ. + Khi K lớn hơn trị số trên: búa quá nặng so với cọc, cọc sẽ xuống nhanh, có thể làm hỏng lực ma sát giữa cọc và nền đất, cọc xuống hết Ltk vẫn chưa đạt được độ chối thiết kế, muốn đạt độ chối thiết kế thường phải đóng cọc sâu hơn Ltk, vì vậy gây lãng phí... + Theo kinh nghiệm để đóng cọc có hiệu quả thì: Q = ( 1,5  2) q. Đối với cọc bê tông cốt thép, khi đóng bằng búa Diezen, có thể sơ bộ chọn trọng lượng đầu búa theo kinh nghiệmsau: Khi L  12m thì Q/q ≥ 1,25÷1,50; Khi L > 12m thì Q/q ≥ 0,75÷1,00 3.8. Thi công cọc chế sẵn 3.8.2. Chọn búa đóng cọc  Chọn búa đóng cọc  Kiểm tra độ chối khi hạ cọc: Độ chối khi hạ cọc phải nhỏ hơn độ chối thiết kế: e  etk m.n.Q.H .F Q  0.2q Xác định độ chối e khi đóng cọc: e  P  P m  nF  Q  q . ( m) trong đó: + m - Hệ số kể đến tính chất tạm thời hay vĩnh cửu của công trình. m = 0,7 đối với công trình tạm thời; m = 0,5 đối với công trình vĩnh cửu. + n - Hệ số kể đến vật liệu làm cọc. n = 100 T/m2 đối với cọc gỗ. n = 150 T/m2 đối với cọc bê tông cốt thép. n = 500 T/m2 đối với cọc thép. + Q (T) - Trọng lượng đầu búa. + q (T) - Trọng lượng cọc. + H (m) - Độ cao nâng búa. + F (m2) - Diện tích tiết diệ ...