Trong ngành xây dựng, cọc khoan nhồi đóng vai trò nền tảng, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho các công trình lớn nhỏ. Tuy nhiên, hiệu quả của chúng phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng thi công, mà một trong những yếu tố then chốt cần được kiểm soát nghiêm ngặt là độ thẳng đứng của cọc. Việc Kiểm Tra độ Thẳng đứng Của Cọc Khoan Nhồi không chỉ là một yêu cầu kỹ thuật mà còn là một bước bắt buộc để phòng ngừa rủi ro, đảm bảo tuổi thọ và tính bền vững của kết cấu.
Bài viết này, được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành như TCVN 9395:2002, sẽ đi sâu phân tích tầm quan trọng và các phương pháp kiểm tra, nghiệm thu cọc khoan nhồi, đặc biệt nhấn mạnh vào việc kiểm soát độ thẳng đứng của lỗ khoan, từ đó mang lại cái nhìn toàn diện và chuyên sâu cho quý độc giả. Để có cái nhìn tổng quan về quy trình thực hiện, bạn có thể tham khảo thêm về nhật ký thi công cọc khoan nhồi trong xây dựng.
Tổng Quan Về Công Tác Kiểm Tra Và Nghiệm Thu Cọc Khoan Nhồi
Chất lượng của cọc khoan nhồi là yếu tố quyết định sự thành bại của một dự án móng. Do đó, công tác kiểm tra và nghiệm thu phải được thực hiện một cách tỉ mỉ và xuyên suốt tất cả các giai đoạn thi công. Mọi kết quả kiểm tra đều cần được ghi chép cẩn thận vào các biên bản thống nhất giữa các bên liên quan, đảm bảo tính minh bạch và truy xuất nguồn gốc thông tin. Việc tuân thủ các quy định này không chỉ giúp phát hiện sớm các sai sót mà còn là cơ sở pháp lý vững chắc cho việc nghiệm thu công trình sau này.
Quy trình kiểm tra tổng thể và nghiệm thu cọc khoan nhồi trong xây dựng
Kiểm Tra Dung Dịch Khoan Bentonite
Dung dịch bentonite là “mạch máu” trong quá trình khoan cọc nhồi, có vai trò cực kỳ quan trọng trong việc giữ ổn định thành hố khoan, ngăn ngừa sạt lở trong suốt quá trình từ khi khoan lỗ, lắp đặt cốt thép, ống kiểm tra siêu âm, đến khi đổ bê tông. Dung dịch cần được chuẩn bị kỹ lưỡng trong các bồn chứa đủ lớn, pha với nước sạch theo cấp phối phù hợp với loại bentonite, điều kiện địa chất công trình và địa chất thủy văn.
Các chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch bentonite phải tuân thủ nghiêm ngặt theo Bảng 1 trong TCVN 9395:2002, bao gồm khối lượng riêng, độ nhớt, hàm lượng cát, tỷ lệ chất keo, lượng mất nước, độ dày áo sét, lực cắt tĩnh, tính ổn định và độ pH. Dung trọng của dung dịch trộn mới cần được kiểm tra hàng ngày với độ chính xác 0,005 g/cm³. Đối với từng cọc, việc kiểm tra dung trọng, độ nhớt, hàm lượng cát và độ pH là bắt buộc. Đặc biệt, trước khi đổ bê tông, nếu khối lượng riêng của mẫu dung dịch tại độ sâu 0,5m từ đáy vượt quá 1,25 g/cm³, hàm lượng cát lớn hơn 8%, hoặc độ nhớt quá 28s, nhà thầu phải có biện pháp thổi rửa đáy lỗ khoan để đảm bảo chất lượng cọc.
Kiểm tra các chỉ tiêu kỹ thuật của dung dịch bentonite dùng trong khoan nhồi
Các Phương Pháp Kiểm Tra Lỗ Khoan, Đặc Biệt Là Độ Thẳng Đứng
Kiểm tra lỗ khoan là một trong những bước quan trọng nhất để đảm bảo chất lượng cọc khoan nhồi, đặc biệt là việc xác định độ thẳng đứng của cọc khoan nhồi. Các thông số cần kiểm tra bao gồm tình trạng lỗ cọc, độ thẳng đứng và độ sâu, kích thước lỗ, và độ lắng đáy lỗ.
Để kiểm tra độ thẳng đứng của lỗ khoan, các phương pháp phổ biến bao gồm sử dụng thước dây, quả dọi và máy đo độ nghiêng chuyên dụng. Quả dọi giúp kiểm tra sơ bộ, trong khi máy đo độ nghiêng cung cấp dữ liệu chính xác hơn về độ lệch theo chiều sâu. Sai số cho phép về độ thẳng đứng của cọc được quy định cụ thể tại Bảng 3 của TCVN 9395:2002. Ví dụ, đối với cọc giữ thành bằng dung dịch có đường kính D < 100 cm, sai số độ thẳng đứng cho phép là 1%. Với D > 100 cm, sai số độ thẳng đứng là 10% + 0,01 H (trong đó H là khoảng cách giữa cao độ mặt đất thực tế và cao độ cắt cọc). Sai số về độ sâu hố khoan cũng được khống chế trong khoảng ± 10 cm.
Ngoài ra, tình trạng lỗ cọc có thể được kiểm tra bằng mắt thường có đèn rọi, hoặc sử dụng công nghệ cao hơn như siêu âm hoặc camera ghi chụp hình lỗ cọc để có cái nhìn chi tiết về hình dạng và chất lượng thành lỗ. Kích thước lỗ được đo bằng calip, thước xếp mở, hoặc thiết bị đo đường kính lỗ khoan chuyên dụng (cơ học hoặc siêu âm). Việc kiểm tra độ lắng đáy lỗ thường được thực hiện bằng cách thả chìy, đo tỷ lệ điện trở, điện dung, hoặc so sánh độ sâu đo bằng thước dây trước và sau khi vét, thổi rửa. Điều này cực kỳ quan trọng để đảm bảo đáy cọc sạch sẽ, không có cặn lắng quá giới hạn cho phép. Những chỉ dẫn kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi chi tiết sẽ giúp nhà thầu tuân thủ các quy định này.
Thiết bị chuyên dụng đang kiểm tra tình trạng lỗ khoan cọc nhồi
Kiểm Tra Cốt Thép Lồng Cọc
Lồng thép là bộ xương của cọc khoan nhồi, chịu trách nhiệm chính trong việc chống đỡ tải trọng. Do đó, việc kiểm tra chất lượng chế tạo và lắp đặt lồng thép là cực kỳ quan trọng. Sai số cho phép về lồng cốt thép được quy định trong thiết kế và tham khảo tại Bảng 4 của TCVN 9395:2002. Các hạng mục cần kiểm tra bao gồm:
- Khoảng cách giữa các cốt chủ: Sai số cho phép ± 10 mm.
- Khoảng cách cốt đai hoặc cốt lò xo: Sai số cho phép ± 20 mm.
- Đường kính lồng thép: Sai số cho phép ± 10 mm.
- Độ dài lồng thép: Sai số cho phép ± 50 mm.
Những sai lệch này, dù nhỏ, cũng có thể ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu lực của cọc. Do đó, việc đo đạc và kiểm tra kỹ lưỡng trước khi hạ lồng thép là điều bắt buộc. Quá trình này cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo lồng thép được lắp đặt đúng vị trí và cấu hình như thiết kế. Để hiểu rõ hơn về cách thức sắp xếp cốt thép, bạn có thể tìm hiểu thêm về bố trí thép móng cọc.
Đánh Giá Chất Lượng Bê Tông Thân Cọc
Chất lượng bê tông là yếu tố quyết định khả năng chịu tải của cọc. Công tác kiểm tra bao gồm cả trước và sau khi đổ bê tông. Trước khi đổ, phải lấy mẫu bê tông (mỗi cọc 3 tổ mẫu cho ba phần: đầu, giữa, mũi cọc, mỗi tổ 3 mẫu) để kiểm tra cường độ nén. Các cốt liệu, nước và xi măng cũng phải được thử mẫu và kiểm tra theo quy định.
Sau khi đổ bê tông, các phương pháp thử không phá hủy (NDT) được ưu tiên sử dụng để đánh giá chất lượng bê tông cọc đã thi công. Các phương pháp phổ biến bao gồm:
- Siêu âm (Crosshole Sonic Logging – CSL): Phương pháp này tiến hành theo TCVN 9396:2012, đặt các ống siêu âm sẵn trong cọc để kiểm tra độ đồng nhất của bê tông. Đây là phương pháp chủ yếu khi cọc có chiều sâu lớn hơn 30 lần đường kính (L/D > 30). Siêu âm cọc khoan nhồi giúp phát hiện các khuyết tật bên trong.
- Tán xạ Gamma: Đánh giá mật độ bê tông.
- Phương pháp động biến dạng nhỏ (PIT): Tiến hành theo TCVN 9397:2012, dùng búa gõ nhẹ lên đầu cọc và phân tích sóng phản xạ để phát hiện khuyết tật.
Tùy theo mức độ quan trọng của công trình, thiết kế sẽ quy định số lượng cọc cần kiểm tra. Đối với công trình dân dụng và công nghiệp thông thường, khối lượng kiểm tra chất lượng bê tông cọc tối thiểu theo Bảng 5 của TCVN 9395:2002, thường kết hợp từ 2 phương pháp khác nhau trở lên. Nếu còn nghi ngờ khuyết tật, cần kiểm tra bằng khoan lấy mẫu để khẳng định khả năng chịu tải lâu dài.
Ngoài ra, phương pháp khoan kiểm tra tiếp xúc đáy cọc với đất cũng rất quan trọng, đặc biệt khi mũi cọc tựa vào cuội hòn lớn có thể bị mất nước xi măng. Số lượng ống đặt sẵn để khoan lõi đáy cọc sẽ theo quy định của thiết kế, tham khảo Bảng 5.
Quy trình thí nghiệm nén tĩnh để đánh giá sức chịu tải của cọc khoan nhồi
Thí Nghiệm Sức Chịu Tải Của Cọc Đơn
Sức chịu tải của cọc đơn là khả năng của cọc chống lại tải trọng mà không bị phá hoại. Thông số này do thiết kế xác định, và số lượng cọc cần kiểm tra sức chịu tải sẽ tùy thuộc vào mức độ quan trọng của công trình, độ hoàn thiện công nghệ của nhà thầu và mức độ phức tạp của địa chất công trình. Tối thiểu là mỗi loại đường kính 1 cọc, tối đa là 2% tổng số cọc. Kết quả thí nghiệm này là căn cứ pháp lý để nghiệm thu móng cọc.
Các phương pháp kiểm tra sức chịu tải chính bao gồm:
- Thử tĩnh (Static Load Test): Bao gồm nén tĩnh, nhổ tĩnh, và nén ngang, thực hiện theo TCVN 9393:2012. Đây là phương pháp phổ biến nhất và cho kết quả tin cậy cao.
- Thí nghiệm động biến dạng lớn (PDA – Pile Driving Analyzer): Dùng cho các cọc không thể thử tĩnh được (ví dụ cọc trên sông, biển).
- Osterberg Cell Test (O-cell) và Statnamic Test: Các phương pháp thử tải tiên tiến khác.
Việc thử tĩnh có thể tiến hành trước hoặc sau khi thi công cọc đại trà. Thử tĩnh cọc ngoài móng đến phá hoại giúp xác định phương án thiết kế tối ưu, còn thử nghiệm sau khi thi công xong giúp chấp nhận chất lượng thi công. Đầu cọc thí nghiệm cần được chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo phản ánh đúng chất lượng.
Hồ Sơ Nghiệm Thu Cọc Khoan Nhồi
Nghiệm thu công tác thi công cọc khoan nhồi là bước cuối cùng tổng hợp toàn bộ quá trình. Nó dựa trên một bộ hồ sơ đầy đủ và chi tiết, bao gồm:
- Hồ sơ thiết kế được duyệt.
- Biên bản nghiệm thu trắc đạc định vị trục móng cọc.
- Kết quả kiểm định chất lượng vật liệu, chứng chỉ xuất xưởng của cốt thép và các loại vật liệu khác.
- Kết quả thí nghiệm mẫu bê tông.
- Hồ sơ nghiệm thu từng cọc (tham khảo Phụ lục C của TCVN 9395:2002).
- Hồ sơ hoàn công cọc, có thuyết minh sai lệch theo mặt bằng và chiều sâu, cùng các cọc bổ sung và thay đổi thiết kế đã được chấp thuận.
- Các kết quả thí nghiệm kiểm tra độ toàn khối của cọc (siêu âm, thí nghiệm biến dạng nhỏ PIT…) theo quy định của thiết kế.
- Các kết quả thí nghiệm kiểm tra sức chịu tải của cọc.
Những tài liệu này không chỉ chứng minh chất lượng thi công mà còn là cơ sở pháp lý quan trọng cho toàn bộ dự án. Khi thi công móng cọc khoan nhồi, việc tuân thủ các bước này là tối quan trọng.
Công nhân đang vận hành máy móc thi công cọc khoan nhồi trên công trường
Kết Luận
Kiểm tra và nghiệm thu cọc khoan nhồi, đặc biệt là việc kiểm tra độ thẳng đứng của cọc khoan nhồi, là một quy trình phức tạp nhưng vô cùng thiết yếu để đảm bảo chất lượng, an toàn và tuổi thọ của mọi công trình xây dựng. Bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật như TCVN 9395:2002 và áp dụng các phương pháp kiểm tra hiện đại, chúng ta có thể giảm thiểu rủi ro, tối ưu hóa hiệu suất làm việc của cọc, và bảo vệ các khoản đầu tư lớn.
Đối với các nhà thầu và chủ đầu tư, việc hợp tác với các đơn vị chuyên nghiệp, có kinh nghiệm và uy tín trong lĩnh vực này là chìa khóa để đạt được chất lượng công trình vượt trội. Hãy luôn ưu tiên sự chính xác và tuân thủ tiêu chuẩn để kiến tạo nên những công trình vững chắc theo thời gian.
