Xử Lý Cọc Khoan Nhồi Bị Khuyết Tật: Nguyên Nhân, Biện Pháp Phòng Ngừa và Khắc Phục Hiệu Quả

Trong ngành xây dựng hiện đại, cọc khoan nhồi là giải pháp nền móng được ưu tiên hàng đầu cho nhiều loại công trình, từ nhà cao tầng đến cầu đường và các công trình công nghiệp. Tuy nhiên, quá trình thi công cọc khoan nhồi là một chuỗi các công việc phức tạp, luôn tiềm ẩn những rủi ro và sự cố, dẫn đến các khuyết tật có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến khả năng chịu lực và tuổi thọ của toàn bộ công trình. Để đảm bảo chất lượng, an toàn và tối ưu chi phí, việc nhận diện, phân tích nguyên nhân và áp dụng các biện pháp Xử Lý Cọc Khoan Nhồi Bị Khuyết Tật một cách hiệu quả là vô cùng cần thiết. Ngoài ra, việc bảo vệ nền móng khỏi các yếu tố môi trường khắc nghiệt như nước ngầm cũng đóng vai trò quan trọng, điển hình là việc sử dụng màng chống thấm hdpe hse để tăng cường độ bền vững cho kết cấu. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khuyết tật phổ biến, nguyên nhân gây ra chúng và những giải pháp phòng ngừa, khắc phục tối ưu nhất.

Các Khuyết Tật Phổ Biến Của Cọc Khoan Nhồi và Cách Nhận Biết

Việc nhận diện sớm các dấu hiệu bất thường trong quá trình thi công là yếu tố then chốt để có thể đưa ra biện pháp xử lý kịp thời, tránh những hậu quả nghiêm trọng về sau. Dưới đây là những khuyết tật thường gặp nhất ở cọc khoan nhồi:

1. Cọc Bị Nghiêng Lệch Hố Khoan

Độ nghiêng của cọc khoan nhồi là một trong những khuyết tật thường gặp, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải và phân bố lực của cọc. Nguyên nhân có thể xuất phát từ nhiều yếu tố khác nhau trong suốt quá trình thi công.

• Nguyên nhân gây nghiêng lệch:

  • Địa chất phức tạp: Khi khoan gặp phải tảng đá lớn hoặc lớp địa chất không đồng nhất, mũi khoan có thể bị lệch hướng, dẫn đến hố khoan không thẳng. Nếu quá trình khoan tiếp tục mà không điều chỉnh, độ nghiêng sẽ ngày càng nghiêm trọng.
  • Giai đoạn hạ ống vách (Casing): Ống vách không được hạ thẳng đứng ngay từ đầu do sai sót trong quá trình định vị hoặc kiểm tra.
  • Trong giai đoạn khoan:
    • Độ nghiêng của tháp khoan (Boom): Các thiết bị hiện đại như máy khoan BG của Đức, Soilmec hay Buma (Hàn Quốc) có hệ thống điện tử để điều chỉnh độ thẳng đứng của tháp khoan. Tuy nhiên, nếu thiết bị không được cân chỉnh chuẩn xác hoặc do sự cố, tháp khoan có thể bị nghiêng.
    • Độ nghiêng của cần khoan: Mặc dù phụ thuộc phần lớn vào tháp khoan và đầu bò, cần khoan cũng cần được kiểm tra. Một số loại máy khoan như máy khoan KH có xu hướng gây ra độ nghiêng lớn hơn, thậm chí đáy cọc có thể lệch tới 2m đối với cọc dài 50m.

• Cách kiểm tra và nhận biết:

  • Giai đoạn hạ ống vách: Kiểm tra độ thẳng đứng bằng thước Nivo hoặc các thiết bị đo đạc chuyên dụng.
  • Trong quá trình khoan: Với các máy hiện đại, độ thẳng đứng của tháp khoan được hiển thị trong buồng điều khiển.
  • Sau khi khoan xong: Sử dụng thiết bị đo độ nghiêng chuyên dụng như BIT-Piletest, có thể gắn vào gầu khoan để kiểm soát độ nghiêng của hố khoan.

2. Sai Khối Lượng Bê Tông (Thừa/Thiếu)

Sự chênh lệch khối lượng bê tông so với tính toán là một dấu hiệu rõ ràng của khuyết tật cọc. Khối lượng bê tông thừa hoặc thiếu đều cho thấy có vấn đề xảy ra trong lòng hố khoan.

• Giải thích hiện tượng:

  • Thừa bê tông: Thường do hố khoan bị sập thành tại một vị trí nào đó, làm giảm thể tích không gian cho bê tông, khiến bê tông dâng cao hơn dự kiến.
  • Thiếu bê tông: Cho thấy hố khoan bị sạt lở hoặc phình to ra ở một số vị trí, tạo ra khoảng không gian lớn hơn so với thiết kế, khiến lượng bê tông đổ vào không đủ lấp đầy.

• Yếu tố ảnh hưởng đến khối lượng bê tông (mức độ hao hụt):

  • Yếu tố khách quan:
    • Địa chất: Đây là yếu tố quan trọng nhất. Địa chất tốt (như lớp sét đặc) giúp hố khoan ổn định, ít hao hụt. Ngược lại, địa chất xấu (cát chảy, túi bùn, đất rời rạc) dễ gây sạt lở thành vách, phình cọc, dẫn đến hao hụt bê tông lớn.
    • Mạch nước ngầm: Sự hiện diện của mạch nước ngầm có dòng chảy có thể cuốn trôi dung dịch giữ thành hoặc bê tông tươi.
    • Chất lượng dung dịch bentonite: Dung dịch kém chất lượng có thể bị thấm vào đất, không tạo được màng giữ thành vững chắc.
  • Yếu tố chủ quan:
    • Bê tông tắc trong ống đổ: Độ sụt của bê tông quá thấp hoặc ống đổ bị nâng quá cao so với mặt bê tông trong lỗ, gây tắc nghẽn.
    • Dung dịch giữ thành không đạt chuẩn: Độ nhớt, tỉ trọng, độ pH của dung dịch không đúng tiêu chuẩn sẽ không đủ khả năng giữ ổn định thành lỗ khoan.
    • Kiểm soát kích thước gầu khoan: Việc điều chỉnh dao cạnh gầu khoan không đúng kỹ thuật có thể làm thay đổi kích thước lỗ khoan.
    • Tốc độ khoan quá nhanh: Khoan nhanh làm lỗ khoan dễ bị sạt lở do dung dịch giữ thành chưa kịp tạo màng ngăn.
    • Hạ lồng thép không thẳng: Lồng thép va chạm mạnh vào thành vách, gây sạt lở.
    • Làm sạch đáy hố khoan không kỹ: Đáy hố khoan còn cặn bẩn, mùn khoan, ảnh hưởng đến chất lượng tiếp xúc của bê tông.

3. Sập Thành Hố Khoan và Sụt Lở Thành Vách

Sập thành hố khoan là một trong những sự cố nghiêm trọng nhất, có thể gây mất ổn định toàn bộ công trình.

• Cách nhận biết sập thành hố khoan:

  • Cảm giác của thợ lái máy khoan: Thợ kinh nghiệm có thể cảm nhận được sự thay đổi qua gầu khoan.
  • Thiết bị cảm biến độ sâu: Các máy khoan đời mới có thể hiển thị sự cố ngay trên màn hình điều khiển.
  • Đo lại độ sâu: Thực hiện đo lại độ sâu sau khi sàng cát, trước và sau khi hạ lồng thép, và trước khi đổ bê tông.
  • Chiều cao dâng bất thường của bê tông: Sự dâng lên hoặc tụt xuống đột ngột của mực bê tông trong quá trình đổ là dấu hiệu đáng nghi.
  • Báo cáo địa chất: Đối chiếu với báo cáo địa chất và quan sát vật liệu gầu lấy lên; nếu có sự thay đổi cục bộ của địa chất, có thể thành hố đã sập.
  • Quan sát gầu lấy đất: Nếu đưa gầu xuống mà thành hố mới sập, đất sẽ nằm trên mặt gầu, dễ dàng nhận biết.

• Nguyên nhân sụt lở thành hố:

  • Ở trạng thái tĩnh:
    • Chiều dài ống vách không đủ: Ống vách không hạ qua hết các tầng địa chất phức tạp, yếu.
    • Áp lực cột dung dịch không đủ: Dung dịch không tạo được áp lực đủ lớn để giữ ổn định thành vách.
    • Mực nước ngầm cao: Áp lực nước ngầm lớn có thể gây xói mòn thành vách.
    • Mất dung dịch: Trong tầng cuội sỏi có nước chảy hoặc không nước, dung dịch có thể bị mất vào đất.
    • Tỷ trọng và nồng độ dung dịch không đủ: Dung dịch không đạt yêu cầu về đặc tính hóa lý.
    • Dung dịch không đáp ứng kịp thời: Bổ sung dung dịch không đủ nhanh khi có hiện tượng hao hụt.
    • Địa chất nhão: Tại vị trí không có chống thành vách, lớp địa chất nhão có tỉ trọng lớn hơn tỉ trọng bentonite.
    • Tốc độ làm lỗ nhanh: Màng dung dịch chưa kịp hình thành để bảo vệ thành lỗ khoan.
  • Ở trạng thái động:
    • Ống vách bị biến dạng/cong vênh: Khi điều chỉnh hoặc do tác động trong quá trình hạ, làm đất bung ra.
    • Gầu ngoạm kiểu búa: Đào mạnh cuội sỏi dưới đáy ống vách làm đất xung quanh bung ra.
    • Phản lực chấn động từ bàn quay: Khi đặt bàn quay trực tiếp lên ống giữ, gây giảm lực dính giữa ống vách và đất.
    • Hạ khung cốt thép va chạm: Va chạm mạnh làm phá vỡ màng dung dịch hoặc thành hố.
    • Thời gian chờ đổ bê tông quá lâu: Quá 24 giờ, dung dịch giữ thành bị tách nước, phần dung dịch phía trên không đạt yêu cầu.
    • Rút gàu khoan quá nhanh: Tạo hiệu ứng piston, giảm áp suất trong lỗ khoan, gây sạt lở.
  • Nguyên nhân khác: Áp dụng công nghệ khoan không phù hợp với đặc điểm địa chất của khu vực.

4. Lồng Thép Bị Trồi Lên Hoặc Tụt Xuống

Lồng thép (cốt thép) bị trồi lên hoặc tụt xuống trong quá trình thi công là một khuyết tật nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu lực của cọc.

• Nguyên nhân chung: Sụt lở hố khoan, liên kết các lồng thép không chắc chắn, không kiểm tra nghiệm thu hố khoan kỹ lưỡng, hoặc không nạo vét vệ sinh đáy hố.

• Trồi cốt thép do ảnh hưởng của quá trình rút ống vách:

  • Nguyên nhân 1: Thành ống bị méo mó, lồi lõm: Khi rút ống vách, những biến dạng này có thể kẹp và kéo cốt thép lên theo.
    • Phòng ngừa: Kiểm tra kỹ thành trong ống vách, đặc biệt là phần đáy, nắn sửa nếu cần.
  • Nguyên nhân 2: Cự ly giữa đường kính ngoài khung cốt thép và thành trong ống vách quá nhỏ: Dễ bị kẹp cốt liệu to vào giữa, kéo cốt thép lên.
    • Phòng ngừa: Quản lý chặt cốt liệu bê tông. Đảm bảo cự ly giữa thành trong ống vách và thành ngoài cốt đai lớn gấp 2 lần đường kính lớn nhất của cốt liệu thô.
  • Nguyên nhân 3: Khung cốt thép bị cong vênh hoặc ống vách bị nghiêng: Làm cốt thép đè chặt vào thành ống.
    • Phòng ngừa: Tăng cường độ chính xác gia công cốt thép, kiểm tra độ thẳng của ống vách trước khi thả lồng.
  • Cách xử lý sự cố: Khi phát hiện cốt thép trồi lên trong lúc đổ bê tông, phải dừng ngay, rung lắc ống vách, di động lên xuống hoặc quay để cắt đứt sự vướng mắc. Nếu cốt thép và bê tông cùng lên theo, đây là sự cố rất nghiêm trọng, cần gia cố nền đất đã bị lún trước khi tiếp tục.

• Trồi cốt thép do lực đẩy động của bê tông:

  • Đây là nguyên nhân chính. Lực đẩy động xuất hiện khi bê tông rơi từ miệng ống xuống đáy hố khoan (thế năng chuyển thành động năng). Chiều cao rơi và tốc độ đổ càng lớn, lực đẩy động càng mạnh.
  • Phòng ngừa: Giảm thiểu chiều cao rơi bê tông và tốc độ đổ để lực đẩy động nhỏ hơn trọng lượng lồng thép. Có thể coi bê tông rơi trên nền đàn hồi, việc giảm tốc độ đổ sẽ giảm phản lực đẩy.

• Tụt cốt thép chủ trong công nghệ khoan xoay vách:

  • Nguyên nhân: Khi xoay ống vách, cốt thép chủ bị xoay theo do tỳ vào ống vách qua con kê và cốt liệu lớn. Đặc biệt khi toàn bộ khung cốt thép tỳ lên ống vách mà không dùng hệ khung treo tạm thời, dao động của cốt thép sẽ lớn, dẫn đến tụt cốt thép.
  • Phòng ngừa: Buộc các mối nối cốt thép (cốt chủ với cốt chủ, cốt chủ với cốt đai) thật chắc chắn. Tốt nhất nên dùng cốt thép tạm nối với cốt chủ nhô lên khỏi ống vách và treo toàn bộ lồng cốt thép trong lúc đổ bê tông để hạn chế lực tỳ.

5. Ống Vách Bị Kẹt Không Rút Lên

Ống vách bị kẹt là một sự cố phổ biến, gây mất thời gian và có thể ảnh hưởng đến tiến độ thi công.

• Nguyên nhân:
  • Điều kiện đất: Chủ yếu là tầng cát, nơi lực ma sát giữa ống chống và đất lớn hơn lực nhổ lên của thiết bị. Trong tầng cát, nước ngầm và mật độ cát cố kết lại dưới tác dụng lực rung có thể làm kẹt ống. Trong tầng sét, lực dính lớn hoặc đất sét nở cũng là nguyên nhân.
  • Ống vách hoặc thiết bị tạo lỗ nghiêng lệch: Làm giảm hiệu quả của thiết bị nhổ ống vách.
  • Lưỡi nhọn ống vách bị mài mòn: Tăng lực ma sát với tầng đất.
  • Thời gian giữa hai lần lắc ống dài: Đặc biệt khi ống vách đã xuyên vào tầng chịu lực, dễ bị kẹt.
  • Đổ bê tông quá nhiều trước khi rút ống, hoặc bê tông có độ sụt quá thấp: Tăng ma sát giữa ống vách và bê tông.
  • Quá trình thi công kéo dài: Máy móc đi lại xung quanh làm đất lèn chặt, ép chặt ống vách.

6. Hư Hỏng Bê Tông Ở Mũi Và Thân Cọc

Khuyết tật bê tông ở mũi và thân cọc là vấn đề cốt lõi, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu tải của cọc. Những khuyết tật này thường được phát hiện thông qua siêu âm sau khi thi công.

• Nguyên nhân từ công đoạn khoan tạo lỗ:

  • Kỹ thuật, thiết bị khoan hoặc loại cọc không phù hợp: Với đất nền cụ thể.
  • Mất dung dịch khoan đột ngột: Khi gặp hang Karst, hoặc sụt lở đất đột ngột vào lỗ khoan.
  • Quản lý dung dịch kém: Sử dụng dung dịch có thành phần không thích hợp với đất nền.
  • Nghiêng lệch của hệ thống khoan: Khi gặp đá mồ côi hoặc lớp đá nghiêng.
  • Làm sạch lỗ khoan không đầy đủ: Đáy hố khoan còn cặn dày, gây tiếp xúc không tốt tại mũi cọc và nhiễm bẩn bê tông.
  • Kiểm soát mực nước ngầm, vòng tuần hoàn dung dịch chưa phù hợp.

  Sơ đồ minh họa quá trình siêu âm kiểm tra khuyết tật cọc khoan nhồi, giúp đánh giá chất lượng và phát hiện sớm các vấn đề.

• Nguyên nhân từ công đoạn đổ bê tông cọc:

  • Thiết bị đổ bê tông không thích hợp.
  • Sai sót trong việc nối ống đổ, dứt đoạn đổ, rút ống dẫn quá nhanh.
  • Cấp liệu không đều: Lượng bê tông chiếm chỗ ban đầu không đủ.
  • Bê tông không thích hợp: Thiếu tính dẻo, dễ phân tầng.
  • Lưu thông mạch nước ngầm: Cuốn trôi cục bộ bê tông tươi.
  • Sắp xếp lại nền đất: Làm suy giảm ma sát thành bên hoặc khả năng chịu lực mũi cọc.
  • Thời hạn giãn cách kéo dài: Giữa khoan tạo lỗ và đổ bê tông cọc, gây sụt lở đất và lắng đọng cặn ở đáy.

7. Sự Cố Gặp Hang Karst Khi Khoan

Hang Karst là hiện tượng địa chất đặc trưng ở các vùng đá vôi, phân bố chủ yếu tại miền Bắc Việt Nam và một số nơi khác. Việc gặp hang Karst khi khoan cọc nhồi là một sự cố nghiêm trọng, đòi hỏi biện pháp xử lý đặc biệt.

• Đặc điểm và nhận biết: Không thể định trước sự phân bố của hang Karst. Cần chú ý khi khoan nếu gặp hiện tượng mất dung dịch đột ngột, tốc độ khoan thay đổi bất thường.
• Tầm quan trọng: Việc thăm dò địa vật lý trước khi khoan là rất quan trọng. Thợ đứng máy và chỉ đạo kỹ thuật phải có kinh nghiệm dày dạn.
• Biện pháp chống ống vách: Khi gặp hang, cần thực hiện chống ống vách ngay để tránh mất dung dịch và sập đáy, có thể dẫn đến mất toàn bộ dụng cụ khoan.
• Xử lý bùn nhão: Trong trường hợp hang Karst chứa nhiều bùn nhão, việc xử lý tốn rất nhiều thời gian. Sử dụng ống vách phụ qua hang là một giải pháp hiệu quả.
• Công nghệ khoan xoay ống vách: Nếu phát hiện trước có hang Karst, sử dụng thiết bị khoan xoay ống vách là phương pháp hiệu quả nhất.
• Quy trình sử dụng ống vách phụ qua hang Karst (ví dụ cọc 1500):
  • Bước 1: Sử dụng ống vách mở rộng (ví dụ 1800mm dày 14mm) rung hạ bằng búa rung đến cao độ cho phép rút được ống vách lên. Có thể kết hợp đào đất hoặc xói hút trong ống vách để giảm ma sát.
  • Bước 2: Khoan trong lòng ống vách mở rộng bằng máy khoan Bauer, sau đó doa lỗ (ví dụ 1650mm). Vách thép phụ (ví dụ 1600mm) được ép hạ qua hang. Sau đó tiếp tục khoan 1500mm và đổ bê tông bình thường. Ống vách phụ được giữ lại trong đất, ống vách mở rộng có thể rút lên.

8. Không Rút Được Đầu Mũi Khoan Lên

Sự cố đầu mũi khoan bị kẹt ở đáy hố là vấn đề làm gián đoạn nghiêm trọng quá trình thi công.

• Nguyên nhân:
  • Gián đoạn thi công: Mất điện máy phát, hỏng cẩu hoặc các sự cố khác làm ngừng khoan.
  • Sập vách: Sau khi mất điện, phần đất đã khoan dưới đáy ống vách chưa kịp hạ bị sập, làm nghiêng đầu khoan và vướng vào đáy ống vách, bị đất sập xuống bao phủ.

Biện Pháp Phòng Ngừa và Xử Lý Các Khuyết Tật Cọc Khoan Nhồi Hiệu Quả

Việc áp dụng các biện pháp phòng ngừa và xử lý kịp thời là yếu tố quyết định chất lượng cuối cùng của cọc khoan nhồi và sự an toàn của công trình.

1. Phòng Ngừa Sụt Lở Thành Hố

Để giảm thiểu nguy cơ sụt lở thành hố, cần chú ý các biện pháp sau:

• Lắp dựng ống vách: Đảm bảo độ thẳng đứng của ống vách ngay từ đầu.
• Quản lý dung dịch: Thực hiện công tác quản lý dung dịch chặt chẽ, đặc biệt trong phương pháp thi công phản tuần hoàn.
• Xử lý nước ngầm: Khi gặp nước ngầm có áp, nên hạ ống vách qua tầng nước ngầm. Nếu gặp tầng cuội sỏi gây rò rỉ dung dịch, cần dừng lại để xem xét phương án xử lý hoặc thay đổi phương án. Do đó, công tác điều tra khảo sát địa chất ban đầu rất quan trọng.
• Tốc độ khoan: Duy trì tốc độ khoan lỗ theo quy định, tránh làm lỗ quá nhanh khiến màng dung dịch chưa kịp hình thành.
• Kiểm tra dung dịch: Thường xuyên kiểm tra dung dịch trong quá trình chờ đổ bê tông để xử lý kịp thời, tránh dung dịch bị lắng đọng tách nước gây sập vách.
• Thao tác guồng xoắn: Khi làm lỗ bằng guồng xoắn, thao tác với tốc độ lên xuống thích hợp và điều chỉnh đầu côn quay để tránh sạt lở.
• Thả khung cốt thép: Thực hiện cẩn thận, tránh va chạm mạnh vào thành lỗ. Sau khi thả, cần dọn đất cát sụt lở bằng phương pháp trộn phun nước, không khí đẩy nước, hoặc bơm cát. Chú ý không bơm nước áp lực quá mạnh.

2. Khắc Phục Sụt Lở Thành Vách

Khi sụt lở thành vách xảy ra, cần áp dụng các biện pháp khắc phục cụ thể:

• Dung dịch giữ thành: Nếu nguyên nhân do dung dịch không đạt yêu cầu, biện pháp chung là bơm dung dịch mới có tỷ trọng lớn hơn vào đáy lỗ khoan và bơm đuổi dung dịch cũ ra. Sau đó tiến hành xúc đất và vệ sinh lỗ khoan. Trong quá trình lấy đất ra, luôn duy trì mức dung dịch trong lỗ khoan cao hơn mực nước thi công 2m.
• Ống vách:
  • Nếu do ống vách chưa hạ qua hết tầng đất yếu, giải pháp là tiếp tục hạ ống vách xuống qua tầng đất yếu và ngập vào tầng đất chịu lực tối thiểu 1m.
  • Nếu do lực ma sát lớn không hạ được ống vách chính, dùng các ống vách phụ hạ theo từng lớp xuống dưới để giảm ma sát thành vách. Ống vách phụ trong cùng có chiều dài xuyên suốt và đường kính bằng ống vách chính ban đầu. Các ống vách phụ hạ trước đó có chiều dài ngắn hơn và đường kính lớn hơn 10 cm theo từng lớp từ trong ra ngoài.

3. Phòng Ngừa & Xử Lý Lồng Thép Bị Trồi/Tụt

Đảm bảo lồng thép ổn định là cực kỳ quan trọng đối với chất lượng cọc.

• Phòng ngừa trồi cốt thép do rút ống vách:
  • Kiểm tra kỹ thành trong ống vách, nhất là phần đáy; nắn sửa nếu bị biến dạng.
  • Quản lý chặt chẽ cốt liệu bê tông. Đảm bảo cự ly giữa thành trong ống vách và thành ngoài cốt đai lớn gấp 2 lần đường kính lớn nhất của cốt liệu thô.
  • Tăng cường độ chính xác gia công cốt thép, đề phòng biến dạng khi vận chuyển và kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách trước khi thả lồng.
• Xử lý sự cố trồi: Khi phát hiện cốt thép trồi lên lúc bắt đầu đổ bê tông, phải dừng ngay, rung lắc ống vách, di động lên xuống hoặc quay theo một chiều để cắt đứt vướng mắc. Nếu cốt thép và bê tông cùng lên theo, cần gia cố nền đất đã bị lún trước khi tiếp tục.
• Giảm thiểu trồi do lực đẩy động bê tông: Hạn chế tối đa chiều cao rơi bê tông và tốc độ đổ bê tông để lực đẩy động nhỏ hơn trọng lượng lồng thép.
• Phòng ngừa tụt cốt thép chủ: Khung cốt thép dùng mối nối phải được buộc thật chắc chắn và cẩn thận. Tốt nhất nên dùng cốt thép tạm nối với cốt chủ nhô lên khỏi ống vách và treo toàn bộ lồng cốt thép trong lúc đổ bê tông để hạn chế tối đa lực tỳ của lồng thép lên ống vách.

4. Phòng Ngừa & Khắc Phục Ống Vách Bị Kẹt

Để xử lý hiệu quả tình trạng ống vách bị kẹt, cần áp dụng các biện pháp sau:

• Thiết bị thi công: Chọn phương pháp và thiết bị thi công đảm bảo năng lực đáp ứng nhu cầu công nghệ khoan cọc.
• Rung lắc ống vách: Sau khi làm lỗ và trước lúc đổ bê tông, thường xuyên rung lắc ống và thử nâng hạ ống một chút (khoảng 15 cm) để kiểm tra khả năng rút. Không đổ bê tông trong lúc thử này.
• Sử dụng kích dầu: Nếu máy không nhổ được ống, có thể thay bằng kích dầu có năng lực lớn hơn.
• Điều chỉnh: Khi lắc ống, lợi dụng van chuyển thao tác, lắc với góc độ nhỏ để giảm lực cản. Đảm bảo hướng nhổ lên của máy trùng với hướng nhổ lên của ống. Nếu ống nghiêng lệch, phải sửa đổi thế máy.
• Bổ sung lưỡi nhọn: Nếu phát hiện lưỡi nhọn ống vách bị mài mòn, phải kịp thời dùng phương pháp hàn chồng để bổ sung. Đồng thời, việc khảo sát kỹ địa chất và sử dụng các vật liệu bảo vệ nền móng như màng chống thấm hdpe hse cũng có thể góp phần làm giảm ma sát thành vách trong một số trường hợp địa chất đặc biệt.

5. Xử Lý Khuyết Tật Bê Tông Cọc Kém Chất Lượng Bằng Phương Pháp Bơm Vữa

Phương pháp bơm vữa là giải pháp hiệu quả để xử lý các khuyết tật bê tông cọc, đặc biệt là ở mũi và thân cọc.

• Mục đích và khả năng của phương pháp:
  • Tái tạo bê tông có khuyết tật, thiếu chất gắn kết.
  • Gia cố khối lượng đất nền bị giảm khả năng chịu lực hoặc bị xáo trộn.
  • Lấp các đường nứt hoặc lỗ rỗng của đất nền.
  • Cần xác định chính xác thành phần vữa, định lượng, áp lực bơm và khối lượng cần phun.
• Mục đích và yêu cầu xử lý cụ thể:
  • Thay thế lớp mùn khoan và dung dịch sét phần mũi cọc bằng một lớp vữa xi măng cát mác 300, tương đương cường độ bê tông thân cọc.
  • Không làm ảnh hưởng tới cấu trúc địa tầng của lớp cuội sỏi dưới mũi cọc.
• Công nghệ xử lý:
  • Khoan tạo lỗ:
    • Đối với cọc có lỗ khoan kiểm tra thông nước, sử dụng 3 lỗ khoan kiểm tra làm lỗ để bơm và thoát vữa (ống nhựa D100mm và 2 ống nhựa D60mm). Hai ống còn lại để kiểm tra kết quả bơm vữa.
    • Đối với cọc không thông nước, phải khoan thủng 2 ống nhựa còn lại để bơm vữa vào mũi cọc.
    • Nếu ống nhựa D60mm không thẳng, không thể tận dụng, phải khoan thêm lỗ D93mm dọc thân cọc (cách lồng thép >25cm), tuy nhiên tác dụng hạn chế hơn các lỗ xung quanh cọc.
  • Bơm nước xói rửa:
    • Dùng máy khoan để nâng hạ ống thép D33x44mm (dài bằng chiều dài cọc) để xói rửa.
    • Dùng vòi nước áp lực 5-10 át, lưu lượng 10-15 m³/giờ để xói rửa lớp mùn ở phần mũi cọc.
    • Áp lực bơm phù hợp phải xác định tại hiện trường để đảm bảo: xói sạch lớp mùn xốp ở mũi cọc và không làm ảnh hưởng tới tầng cuội sỏi.
    • Thời gian xói rửa tùy thuộc lượng mùn; dừng bơm khi nước đùn lên đã sạch mùn và chỉ còn lẫn cát.
  • Bơm vữa xi măng cát mác 300:
    • Tuân thủ công nghệ thi công vữa dâng tại vị trí các ống nhựa D100mm. Áp lực bơm vữa 5-6 át. Bố trí nút cao su ở lỗ khoan đặt ống bơm vữa để tạo áp lực.
    • Đối với các lỗ khoan không có hiện tượng mất nước, bơm xử lý làm nhiều đợt, mỗi đợt cách nhau 1 ngày để tránh mất vữa vào tầng cuội sỏi.
    • Dừng bơm khi thấy vữa dâng lên tràn qua mặt ống nhựa, coi như chân cọc và ống nhựa đã được lấp đầy vữa.

6. Xử Lý Khi Không Rút Được Đầu Mũi Khoan Lên

Khi đầu mũi khoan bị kẹt, cần áp dụng các biện pháp xử lý sau:

• Cách 1: Rút ống vách lên khoảng 20 cm, sau đó mới rút đầu khoan. Sau khi rút được đầu khoan, hạ ngay ống vách xuống.
• Cách 2: Nếu không thể nhổ được ống vách do đã hạ sâu và lực ma sát lớn, sử dụng biện pháp xói hút. Dùng vòi xói áp lực cao xói hút phần đất đã bị sập và xói sâu xuống dưới đầu khoan để làm đầu khoan trôi xuống theo phương thẳng đứng, tránh bị nghiêng vào thành vách. Sau đó mới cẩu rút đầu khoan. Luôn giữ mực nước trong lỗ khoan ổn định đầy trong ống vách để giữ ổn định thành lỗ khoan dưới đáy ống vách.

Kiểm Tra Chất Lượng Cọc Khoan Nhồi Bằng Siêu Âm

Để đánh giá chính xác chất lượng của cọc khoan nhồi sau thi công và phát hiện sớm các khuyết tật, công nghệ siêu âm là một công cụ không thể thiếu. Phương pháp này cho phép kiểm tra toàn diện thân cọc, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý phù hợp.

Máy siêu âm cọc khoan nhồi CHUM của hãng Piletest (Israel) là một trong những thiết bị tiên tiến, giúp phát hiện các hư hỏng bê tông ở mũi và thân cọc một cách hiệu quả. Quy trình siêu âm cọc khoan nhồi thường bao gồm việc hạ đầu dò siêu âm vào các ống siêu âm đã được đặt sẵn trong lồng thép để ghi nhận sóng âm truyền qua bê tông, từ đó xác định các vùng có mật độ bê tông không đồng nhất hoặc có khuyết tật. Bạn có thể tham khảo thêm quy trình cụ thể qua video hướng dẫn chi tiết.

Kết Luận

Việc thi công cọc khoan nhồi là một hạng mục phức tạp, đòi hỏi sự chuyên môn cao và quy trình kiểm soát chặt chẽ. Các khuyết tật như nghiêng lệch, sai khối lượng bê tông, sụt lở thành vách, lồng thép trồi/tụt, ống vách bị kẹt, hư hỏng bê tông, hay sự cố gặp hang Karst đều có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho công trình. Để đảm bảo chất lượng và an toàn, các nhà thầu cần nắm vững nguyên nhân gây ra các khuyết tật, đồng thời áp dụng linh hoạt và hiệu quả các biện pháp phòng ngừa, xử lý đã được trình bày. Sự kết hợp giữa kinh nghiệm thực tế, công nghệ hiện đại và vật liệu chất lượng cao như màng chống thấm hdpe hse trong các hạng mục thi công liên quan, sẽ là chìa khóa để kiến tạo nên những công trình bền vững, an toàn theo thời gian.