BÀI TẬP LỚN XÂY DỰNG CẦU
Nội dung: nhóm 10
1. Thi công kết cấu phần dưới: móng giếng chìm và trụ BTCT lắp ghép –
Lê Văn Thiện
2.Thi công kết cấu phần trên: thi công nhanh cầu thép trong đô thị Nguyễn Văn Trường
3.Tính toán ván khuôn, hố đào – Nguyễn Văn Trình
4.Đếm, thống kê cốt thép – Hoàng Thị Huyền Trang
Page | 1
Mục lục
A.
Thi công móng giếng chìm
A.I.
1
Móng giếng chìm-trụ BTCT lắp ghép
Trình tự thi công móng giếng chìm
1.1 Giới thiệu chung móng giếng chìm
-
-
Giếng chìm: đào đất trong giếng để giếng tự hạ xuống do trọng lượng bản thân vượt
quá lực ma sát
Phân loại
• Không cần dùng khí ép
• Có dùng khí ép: bơm khí vào giếng cho tới khi áp suất không khí bằng áp suất
cột nước H , khi trong giếng không còn nước người xuống đào đất .
Để vận dụng nguyên lý trên, cấu tạo của móng giếng chìm hơi ép khác so với móng
giếng chìm ở chỗ bổ sung thêm một tấm trần chia giếng thành hai phần:
Đáy giếng có chiều cao 1,8÷2,5m gọi là khoang làm việc là nơi ép khí nén tạo
Page | 2
không gian khô ráo để đào đất, khoang này không có vách ngăn, thể tích làm
việc của khoang đảm bảo tối thiểu 4m3 cho một người.
Phần thân giếng còn lại ở bên trên có cấu tạo hoàn toàn giống như móng giếng
chìm
.
1.2 Trình tự thi công giếng chìm hơi ép
1.2.1 Công tác chuẩn bị
- Bố trí vị trí giếng phải được đo đạc cả trục tim giếng và cao độ
- Đắp mặt bằng thi công bằng loại đất thích hợp tới độ cao đã định có cân nhắc tới việc
phòng lún do trọng lượng giếng gây ra lúc thi công khoang thi công , sao cho các cao
độ được chọn không bị ảnh hưởng bởi cao độ của thủy triều
- San tạo mặt bằng lắp giếng chìm đảm bảo cho lực chống thích hợp .
Page | 3
Hình1: Trình tự thi công móng giếng chìm
1.2.2 Đổ lớp bê tông lót làm phẳng
-
Lớp bê tông lót làm phẳng để lắp lưỡi cắt được đổ trên lưỡi cát là lớp bê tông cấp E
(16Mpa) . Kích cỡ mặt cắt của lớp bê tông lót này là :t = 5cm x w = 40 cm như trên
hình . Lưỡi cắt được lắp đặt trên lớp bê tông này và sẽ ép vỡ nó khi bắt đầu đào bỏ
ụđất
Page | 4
Hình 2 : đổ lớp bê tông lót làm phẳng và chuẩn bị lắp đặt lưỡi cắt
1.2.3 Lắp đặt lưỡi cắt
- Lưỡi cắt là một kết cấu thép có mặt cắt ngang cạnh sắc như trên hình 3 . Lưỡi cắt được
chế tạo trong xưởng , vận chuyển đến công trường và lắp đặt trên lớp bê tông lót bằng hàn
điện một cách chính xác ở vị trí của trụ cầu . Chỗ đặt lưỡi cắt phải được kiểm tra kĩ lưỡng
vì nó sẽ quyết định vị trí chính xác của giếng chìm .
Hình 3 : đặt các lưỡi cắt vào vị trí
1.2.4 Đắp ụ đất và đặt ray cho máy xúc
-
Trên cơ sở lưỡi cắt đã được lắp đặt người ta tạo khuôn để đúc bê tông khoang thi
công .Vd như cầu Bãi Cháy khuôn này được làm kiểu ụ đất đắp bằng những lớp đất
Page | 5
sét pha dày 30cm đầm cẩn thận . Tại những chỗ sẽ đặt các lỗ cho người và vật liệu
vào ra khoang thi công , người ta đặt những bao cát để sau này lấy đi dễ dàng . Mái
dốc của ụ đất được phủ tấm thép như hình 4. Chiều cao ụ đất là 2,3 m , vừa bằng
chiều cao trần khoang thi công .
Hình 4 : Ụ đất cho giếng chìm .
a - Bắt đầu đắp
b- Đắp xong
- Việc đào đất thực hiện bằng một loại máy xúc đặc biệt . Máy xúc được treo trên một
cặp ray gắn vào trần khoang thi công bằng những bu lông neo , khoảng cách giữa 2 ray
là82cm.
- Lắp đặt ray phải thực hiện chính xác trên đỉnh ụ đất . Khi đổ bê tông bản trần khoang
thi công , bê tông sẽ phủ lên các ray và những bu lông của chúng sẽ được neo trong bê
tông bản . Những bu lông này phải đủ khỏe để chịu trọng lượng máy xúc và những tải
trọng làm việc khác . Những ray này có thể tháo đi khi công tác đào kết thúc . Bề mặt
đỉnh ụ đât phải được phủ một lớp xi măng dày 5cm và lớp gỗ dán dầy 3cm nhằm làm dễ
dàng việc tách khuôn đất ra khỏi mặt kết cấu bê tông khi đào bỏ ụ đất .
Page | 6
a.Bố trí cặp ray và máy xúc
b) Đang thực hiện và hoàn thành đặt ray
1.2.5 Công tác kết cấu khoang thi công ( đốt giếng 1)
-
-
-
-
Công tác kết cấu bao gồm công tác làm cốt thép,công tác ván khuôn và công tác đổ
bêtông.
Công tác kết cấu (và công tác hạ giếng) được lặp lại theo chu trình trong thi công
giếng chìm hơi ép. Đà giáo lắp đặt ở phía ngoài để phục vụ xây dựng khoang thi
công.
Công tác làm cốt thép: Cốt thép lưỡi cắt , cốt thép khoang thi công vàthép tường
giếng v..v.. được đặt đúng theo bản vẽ.
Cốt thép được đúng kích cỡ , bước cốt thép và con kê tạo lớp bê tông bảo vệ và buộc
chặt để cốt thép không bị dịch chuyển khi đổ bê tông. Việc kiểm tra cốt thép phải
hoàn thành trước khi đóng kín ván khuôn.Trong công trình sử dụng ván khuôn thép.
Chiều cao của 1 đốt giếng được hoạch định như trong bảng số 3.
Trừ đốt khuôn dưới cùng, tất cả khuôn đều lắp trên mặt đất rồi dùng cần cẩu lắplên
vị trí.Sơn chống dính ván khuôn được quét lên mặt ván khuôn bằng tay trước khi lắp
ráp.
Ván khuôn được lắp dựng bằng các thanh giằng một cách chắc để ván khuôn không
biến dạng bê tông .thanh giằng sẽ được làm bằng thép φ14
Page | 7
-
Khoảng cách theo phương đứng và ngang giữa các thanh giằng tuỳ theo tốc độ đổ bê
tông mà định,thông thường là 40~50 cm Kiểu thanh giằng như thế này được sử dụng
rộng rãi trong thi công giếng chìm hơi ép và các trụ cầu có mặt cắt ngang đặc như
cáctrụ P1, P2, P5, P a do chúng cứng cáp và đơn giản . Sơ đồ công tác ván khuôn
nhưsau
Page | 8
Trình tự công nghệ đúc và hạ đốt đầu tiên bao gồm các bước như sau :
Trên mặt bằng thi công đo dạc định vị các tim dọc và tim ngang của móng,căn cứ vào
đường tim xác định kích thước đáy móng trên mặt bằng. Đào hố móng sâu 50cm và
đắp cát thay thế. Đặt các tấm kê hoặc thanh kê theo đường chân của lưỡi cắt sao cho
chân giếng tựa vững lên các điểm kê dưới tác dụng của trọng lượng đốt giếng nhưng
có thể lấy ra khỏi chân giếng từ phía ngoài.
Vạch đường bao chân giếng lên mặt các thanh kê. Dựa theo đường bao, ghép các
đoạn lưỡi cắt đã được chế tạo sẵn thành hình dạng của đáy giếng, hàn chấm và bổ
sung thêm các thanh chống để định hình kết cấu. Hàn các mối hàn chịu lực ở các mối
nối giữa các đốt, phải có biện pháp khắc phục biến dạng do nhiệt độ mối hàn làm
vênh vành đai lưỡi cắt.
Dùng các bao cát đắp chèn vào bên trong tạo thành lõi đất lấp kín khoang làm việc.
Trường hợp có sử dụng máy xúc lật làm việc bên trong khoang làm việc để đào đất
thì phải lắp đặt hệ thống dầm ray của thiết bị này. Phần thành nghiêng và thành đứng
của mặt trong ván khuôn khoang làm việc dùng thép tấm 5÷8mm lát lên bề mặt lõi
đất, mặt đáy của ván khuôn trần ngăn dùng vữa bê tông đổ thành lớp lót chiều dày
10cm trên bề mặt lõi đất đã đầm kỹ và gọt phẳng. Khi đổ bê tông lớp này cần lưu ý
đặt
các
cửa
ống
Sharp.
Page | 9
1.2.6
Đào bỏ ụ đất
- Đào bỏ ụ đất là công tác đào hạ giếng ban đầu. Đất ở trong khoang thicông phải đào
bằng nhân lực, sau khi cường độ bêtông được xác nhận làđạt cao hơn 140 kg/cm2, tạo
ra khoảng không đủ rộng để lắp đặt máy đào
- Công tác đào bỏ ụ đất bắt đầu từ rỡ bỏ các bao tải cát được đặt ở vị trí các lỗ ra vào
cho người và vật liệu. Khi một khoảng không đủ rộng đã được đào, những máy đào đặc
biệt được lắp lên các ray và công việc đào bỏ ụ đất được tiến hành nhanh hơn.
Page | 10
1.2.7 Lắp đặt các thiết bị
Để thi công giếng chìm hơi ép, có 7 loại thiết bị đượcsử dụng :
1- Thiết bị đào đất : Phòng điều khiển, Máy đào giếng và những phương tiện khác đặt
trong khoang thi công.
2- Các phương tiện cung cấp không khí : Máy nén khí ( kiểu Piston ), bồn chứa khí,
thiết bị điều hoà, tháp làm mát, ống dẫn khí (ử 150) và thiết bị điều chỉnh áp lực
cung cấp khí .
3- Các phương tiện dự phòng, sơ cứu và an toàn : Máy hơi ép chạy động cơ dùng khi
khẩn cấp, Máy phát điện dùng khi khẩn cấp, khoang tái áp với các phụ tùng và máy
thở ( dưới áp lực cao ).
4- Thiết bị đường ống ra vào giếng : Khoang chuyển tiếp vật liệu, khoang chuyển tiếp
người , đường ống đưa người và vật liệu, cùng ống đặc biệt.
5- Thiết bị chuyển bỏ đất : Thùng đất và cần cẩu bánh xích.
6- Phương tiện thông tin liên lạc.
7- Phương tiện cấp và tháo nước.
-
-
Thiết bị quan trọng nhất trong khoang thi công là máy đào đặc biệt TX-15. Một máy TX15 được lắp trong giếng P2, ba cái trong giếng P3 và ba cái khác trong giếng P4 ( xem
hình. 17 ).
Thân máy đàoTX-15 nặng 2340 Kg, tổng trọng lượng là 3760 Kg. Máyđào có thể di
chuyển dọc theo ray với tốc độ 25~30 m/sec ( theo phương ngang cầu) và có thể quay
tròn, bằng cách đó mỗi máy đào có thể đàomột dải đất rông 7m . TX-15 tiêu thụ 15kW
điện và có một gầu súc đất
thể tích 0,15 m3 .
Page | 11
- Đất đã đào phải đổ vào thùng đất có dung tích 1m3 để chuyển ra khỏi khoang thi công ,
Thùng đất này được kéo lên bằng cần cẩu bánh xích qua khoang chuyển tiếp vật liệu. Đất
đổ ra phải dùng xe tải chuyển đến nơi đổ theo quy định.
- Năng suất làm việc của TX-15 bao gồm đào và chuyển đất , trong điều kiện bình thường
có thể đạt chừng 8m3/giờ. Ngoài máy đào, các phương tiện thông tin liên lạc cũng được lắp
đặt, gồm những hệ thống : liên lạc bằng tiếng, liên lạc bằng tín hiệu, màn hình, hệ thống
theo dõi trong giếng và hệ thống theo dõi thùng đất. Các phương tiện liên lạc phải đảm bảo
sự liên lạc giữa khoang thi công , khoang chuyển tiếp và bên ngoài giếng.
- Các phương tiện chiếu sáng trong khoang thi công là loại đ èn huỳnh quang chịu được
nước . Hình18a cho thấy một thiết bị đo độ nghiêng được lắp đặt để theo dõi độ nghiêng của
giếng sao cho các hành động chỉnh sửa có thể tiến hành ngay từ khởi đầu. Một Camêra được
thấy trong hình 18 b.
Page | 12
1.2.8 Lắp đặt các đường ống ra vào giếng
-
-
Lắp đặt đường ống ra vào giếng là lắp đặt bộ phương tiện, cho phép thực hiện nhiều thao
tác khác nhau trong môi trường khí ép, việc đó phải được tiến hành trong lúc thi công đốt
giếng. Khi thi công giếng hoàn thành các thiết bị này phải được tháo đi sau lúc đổ bê tông
bịt khoang thi công xong được hơn 24 tiếng đồng hồ.
Việc lắp đặt và tháo rỡ đường ống ra vào KTC được thực hiện theo sơ đồ khối dưới đây
( Xem hình 19 )
Page | 13
- Đường ống có chức năng như một con đường, theo đó người và vật liệu có thể di
chuyển từ khoang thi công ra ngoài và ngược lại. Sau lần lắp đặt ban đầu, trong khi hạ
giếng đường ống phải được nối dài để giữ cho cao độ của khoang chuyển tiếp luôn luôn
cao hơn cao độ mặt đất. Đường ống thép đựợc ráp bằng những đoạn ống dài 2m bằng kết
cấu nối có gio ăng cao su. Đường kính ống khoảng 1,2m. Đoạn ống đặc biệt là một kết
cấu thép dùng để nối đường ống vào bản bê tông nắp khoang thi công. Cửa đáy được lắp
ở đáy đường ống và nó sẽ tác động để giữ đường ốngvà khoang chuyển tiếp ở áp lực khí
Page | 14
-
-
quyển trong lúc thi công nối dài đường ống.Có hai loại khoang chuyển tiếp : Khoang
chuyển tiếp cho người và khoang chuyển tiếp cho vật liệu.
Khoang chuyển tiếp cho người có chức năng tạo ra giai đoạn chuyển tiếp về áp lực không
khí khi người đi từ khoang thi công ra ngoài hoặc đi từ ngoài vào khoang thi công. Giai
đoạn chuyển tiếp này là cần thiết để phòng bệnh cho những người làm việc dưới áp lực
cao. Khoang chuyển tiếp cho vật liệu có chức năng đề phòng mất khí áp trong khi đưa vật
liệu ra hoặc vào khoang thi công.
Khoang chuyển tiếp cho người và vật liệu có hai cửa, một cửa dưới và một cửa trên. Khi
người ở trong khoang, hai cửa s ẽ đóng kín và áp lực không khí chuyển đổi. Trong
khoang chuyển tiếp cho vật liệu, cửa dưới và cửa trên phải mở và đóng một cách thích
hợp để giữ cho khỏi bị thoát khí nén ra ngoài.
1.2.9 Lắp đặt các thiết bị cấp hơi ép
-
Đồng thời với việc đắp ụ đất, người ta cũng tiến hành lắp đặt các thiết bị.Thiết bị thi công
gồm thiết bị điện, cấp hơi ép và cấp nước.Sau khi lắp các thiết bị ra vào giếng xong,
khoang thi công đã có thể được đóng kín vàkhi cần ( cao độ khoang thi công xuống thấp
hơn mực nước) có thể bơm khí nén vào đó
Page | 15
- Sáu cái máy ép khí 90 W được dùng cho giếng chìm P4, bốn cái cho giếng P2 và P3. Loại
máy ép khí này có thể cung cấp khí nén có áp suất tối đa tới 7kg / cm2 .áp suất cao này cần
thiết cho sử dụng riêng vào khoang tái áp để điều trị bệnh giếng chìm.
- Khí nén ở đầu ra được dẫn tới bồn chứa khí, tới máy lọc sạch, rồi qua thiết bị điều khiển
khí áp tự động để vào giếng chìm.
- Trong khi thi công, khí nén có thể thoát ra làm cho áp suất bị giảm, ngược lại cấp khí vào
giếng dư thừa gây ra tăng áp lực trong khoang thi công. Muốn giữ khí áp cầnthiết trong
khoang thi công, thiết bị điều khiển khí áp tự động phải làm việc liên tụcvà chính xác.
- Một khoang tái áp được đặt gần công địa giếng chìm để sử lý khẩn cấp đúng lúc chobệnh
nhân là người làm việc trong khoang thi công và bị nhiễm bệnh giếng chìm.
- Theo tiêu chuẩn an toàn công tác giếng chìm của Nhật Bản, khoang tái áp phải đượclắp đặt
khi có người bắt đầu làm việc dưới áp lực cao vượt quá 0,1 Mpa .
- Máy ép khí và khí nén thường khá nóng và cần phải sử lý bằng tháp làm mát.
- Một máy ép khí chạy bằng động cơ phải được đặt ở công trường để phòng khi có hư hỏng
trong hệ thống cấp khí nén chính
Các phương tiện về điện cần cho thi công giếng chìm gồm như sau :
- Hệ thống điện ba pha ba dây 400 volts phải được cấp đến công trường từ tuyến chuyển tải
cao áp. Nó phải được biến thế bởi trạm nhỏ thành hệ thống điện ba pha ba dây 400 volts
dùng cho máy ép khí, 200 volts dùng cho các thiết bị công cụ.
- Hệ thống một pha ba dây 200 đến 100 volts để phục vụ các loại phương tiện tải khác nhau
trên công trường.
Page | 16
- Một máy phát diesel 200 kva được bố trí như nguồn điện xoay chiều dùng thắp sáng công
trường, văn phòng và khoang thi công khi mất điện lưới và dùng cho các phương tiện cần
thiết trong hoàn cảnh cấp bách.
1.2.10Công tác đào hạ giếng
a.Phương pháp hạ giếng
-
-
-
-
Như đã giải thích ở trên, giếng chìm hạ xuống là nhờ trọng lượng của nó ở độ hạ cònnông
mà lực đẩy nổi của nước và ma sát là còn nhỏ, tuy nhiên trong trường hợp giếngxuống
sâu không hạ được bằng trọng lương riêng thì phải bơm nước vào khoảng trốngcủa giếng
nhằm làm tăng tải trọng hạ giếng.
Trong trường hợp giếng cũng không xuống bằng cả tải trọng tăng thêm do nước dằn,thì
phải sử dụng biện pháp khác nữa nhằm giảm nhỏ lực ma sát giữa tường giếng và đất nền.
Biện pháp đó bao gồm việc sục không khí và bơm vữa sét bằng máy bơm.Ngược lại, khi
giếng chìm thi công ở nơi đất mềm có thể xẩy ra việc tụt giếng khôngchủ động được. Để
đề phòng tai nạn, phải tuân theo quy trình đào sau đây :
Trong trường hợp đất sét mềm , phải đào đối xứng từ giữa khoang thi công ra khu
vựcchung quanh như trong hình 22. Có thể đảm bảo chống được hiện tượng tụt giếng nhờ
vào tiết diện đất để lại không đào.
Trong trường hợp nguy hiểm, phải làm hệ thống chống đỡ trong khoang thi công..Còn đối
với trường hợp đất cát, phải đào từ phía lưỡi cắt để nhanh chóng bịt khe hở ởdưới lưỡi cắt
không cho khí nén thoát ra.
b. Đào Ban đầu
- Việc đào bỏ ụ đất coi là đào ban đầu, sau đó sẽ là đào thông thường.
c. Đào thông thường
- Công việc đào đất được thực hiện theo trình tự sau đây :
Page | 17
1- Đào đất bằng máy và đổ vào thùng đất
2- Kéo thùng đất lên qua khoang chuyển tiếp vật liệu bằng cần cẩu bánh xích và đổ tạm
trên sân thi công. Hai công nhân điều khiển khoang chuyển tiếp vật liệu.
3- Chuyển đất đào đi bãi chứa, giải phóng công địa bằng xe tải ben.
• Đào đá cứng :
Nói chung, việc đào đá cứng bao gồm việc nổ mìn, chuyên chở đá, và xếp dỡ.
Quá trình đào đá cứng như sau :
- Bước 1: Khảo sát loại đá và diện phân bổ đá cứng.
- Bước 2 : Xác định vị trí và số lượng lỗ khoan cùng lượng thuốc nổ cần nạp.
- Bước 3: Lỗ khoan: Chiều dài của lỗ khoảng 800~900 mm và khoảng cách giữa các lỗ
khoảng 600 mm .
- Bước 4: Nạp thuốc và nổ mìn.
- Bước 5: Xem xét kết quả nổ mìn.
- Bước 6: Trở lại bước 2 nếu kết quả không thoả mãn yêu cầu.
- Bước 7: Chuyển đá đã nổ mìn ra ngoài khoang thi công.
d. Trong trường hợp đào đất sâu phương pháp có thể áp dụng như dưới đây :
1-Các máy đào phức tạp phải được điều khiển thông qua màn hình TV, màn hình máy tính,
và các thông tin đo đạc kiểm tra, dùng để xác định vị trí của máy và dữ liệu định hướng, các
số đo về tải trọng làm việc và các dữ liệu khác.
2- Tất cả các máy đều được điều khiển từ xa, tại một phòng điều khiển đặt trên mặt đất.
3- Nói chung nếu đào sâu hơn 42 m , thay vì sử dụng không khí nén người ta dung khí
helium để đưa vào khoang thi công. Hệ thống thở hỗn hơp khí helium được thiết kế để thúc
đẩy nhanh sự thải khí Nitrogen ra khỏi cơ thể con người nhằm ngừa bệnh giếng chìm .
Page | 18
e. Kiểm tra hạ giếng
•
Một giám sát viên có kinh nghiêm, đảm bảo yêu cầu đối với công tác khí nén, phải
được giao nhiệm vụ có mặt ở trong khoang thi công suốt thời gian tiến hành đào hạ
giếng. Các công việc phải được kiểm tra theo biểu đồ hạ giếng, đã chuẩn bị trước
khibắt đầu công tác. Mọi sự chú ý đều phải thực hiện để đạt được kết quả hạ giếng
khôngbị nghiêng và dịch chuyển. Giếng nghiêng làm cho năng suất và an toàn của
thao tácđối với thùng đất bị hạ thấp do nó va chạm vào các bulông của đường ống và
khoang chuyển tiếp trong khi kéo lên hạ xuống.
1- Kiểm tra độ nghiêng :
• Giếng chìm có thể bị nghiêng do phân bố trọng trường và trạng thái tự nhiên về địa
chất của đất nền khi nó còn ở nông. Thao tác hạ giếng phải theo dõi chặt chẽ
vànhậndạng độ nghiêng sao cho có thể tiến hành việc sửa chữa ngay từ đầu.
• Trong lúc hạ giếng , phải khảo sát cao độ để nhận dạng độ nghiêng bằng cách đọc
cáccao độ mốc, đặt ở 4 góc giếng. Thiết bị đo độ nghiêng được lắp đặt trong khoang
thicông (Hình. 17a) để người đào theo dõi trực tiếp độ nghiêng và làm động tác
chỉnhsửa ngay khi phát hiện. Cách đào giếng phải được xem lại và sửa đổi khi thấy
giếng bịnghiêng để nó không nghiêng tiếp theo cùng phương cũ. Giếng phải được
kiểm tra ởtư thế nằm ngang khi hoàn thành hạ xuống được mỗi đốt. Tường giếng của
Page | 19
đốt tiếp theo phải được xây dựng thẳng đứng.
2- Kiểm tra giếng dịch chuyển
• Sự dịch chuyển của giếng có thể xẩy ra do giếng bị nghiêng và rồi lặp đi lặp lại
việcsửa chữa độ nghiêng đó trong giai đoan đầu hạ giếng. Mọi sự chú ý phải
được thựchiện để đề phòng nghiêng về hình dáng hoặc nghiêng trên cùng một
phương. Đỉnh kếtcấu phải được khảo sát để nhận dạng dịch chuyển giếng gây
bởi bước di động quácảnh trong khi hoàn thành hạ mỗi đốt giếng.
• Cọc ngắm phải đóng trên phương qua hình chữ thập tim giếng khi nhìn từ trục
tâm kếtcấu giếng. Trị số thu được phải hiệu chỉnh thành giá trị đúng bằng cách
loại bỏ ảnhhưởng do độ nghiêng.
3 - Kiểm tra hạ giếng
Cần phải ghi chép đúng đắn một tài liệu cơ sở hàng ngày về hạ giếng bao gồm :
- Trạng thái tự nhiên của đất đào,
- Độ nghiêng
- Sự dịch chuyển
- Nước ngầm
- Đặc điểm hạ giếng. Đặc điểm hạ giếng phải được theo dõi dựa theo biểu đồ hạ giếng
đã nói ở trên.
4- Kiểm tra cung cấp khí nén
• Khí nén truyền vào khoang thi công có những tác dụng sau :
- Tạo ra sức nâng đối với giếng.
- Hạ thấp mực nước và áp lực đất nền
- Cung cấp không khí trong lành cho người làm việc trong khoang thi công.
1.2.11 Thử tải đất nền bằng bàn ép
Khi giếng chìm hạ đến độ sâu thiết kế, người taphải tiến hành thử tải để nghiên cứu lực chịu
tảimcủa đất nền ở đáy móng trước khi đổ bê tông lấpkhoang thi công. Việc thử tải này nhằm
mục đíchXác nhận rằng khả năng chịu tải của đất nền là cao hơn lực thiết kế.
Page | 20
1.2.12 Đổ bê tông lấp khoang thi công
Sau khi hoàn thành thử tải đất nền và nếu kết quả thử tải xác nhân rằng lực tải của
đấtnền là cao hơn lực thiết kế thì có thể đổ bêtông lấp khoang thi công. Đổ bêtông
lấpkhoang thi công có mục đích chuyển lực tải từ móng cầu xuống đất nền. Bê tông
đượcđổ qua ống ử 125 mm bằng máy bơm bêtông (Xem hình.26).Bê tông đầy được
nhận ra bằng dấu hiệu xả hơi từ nắp van ống xả.
- Một người được giao (và bố trí camera) trong ống ra vào giếng để xác định
rằngbêtông bơm vào đã chạm tới trần khoang thi công.
- Trước lúc đổ bêtông vào khoang thi công, phải kiểm tra cẩn thận những vấn đề sau
đây :
1- Tháo rỡ toàn bộ phương tiện thiết bị trong khoang thi công và thay đổi cấp khí nén
vào khoang thi công thành vào khoang chuyển tiếp.
2- Lắp van cầu vào phần trên của ống xả và nối ống bơm bêtông vào ống dẫn bê tông.
3- Lắp đăt nắp van xả vào ống xả nơi dùng để nhận biết dòng bêtông
4- Từng lúc mở nắp van xả đe tạo thuận lợi cho dòng bê tông chảy trong khoang thi
công.
-
Page | 21
1.2.13 Bơm vữa tiếp xúc
-
Sau khi đổ bê tông khoang thi công phải bơm vữa vào quanh chu vi giếng để lấp đầy
các khe hở tạo ra giữa thành giếng và đất nền chung quanh, bằng cách đó mà khôi
phục lại cường độ của môi trường đất.
1.2.14 Thi công bản đỉnh giếng
-
Bản đỉnh giếng của giếng chìm P3 & P4 là kết cấu bêtông cốt thép rất lớn với số
lượng bê tông là 1722 m3. Đổ bê tông mỗi bản đỉnh được chia làm hai lần mỗi lần
861 m3 với chiều cao đổ bêtông 2.5m. Lần đổ này say lần đỏ trước 4 ngày. Tại giếng
chìm P3, đất lấp trong giếng được dùng làm ván khuôn, còn tại giếng chìm P4 khuôn
được làm bằng các dầm hộp bêtông dự ứng lực. Xem hình 28.
Page | 22
2
Xử lý những hiện tượng xảy ra trong quá trình hạ giếng chìm
1.3 .Hiện tượng treo giếng
-
-
Nguyên nhân:
• Khi hạ giếng qua các lớp đất dính và khi số lượng các đốt giếng nhiều làm
cho ma sát thành giếng lớn hơn trọng lượng bản than của giếng nên giếng
không xuống được và bi treo.
• Khi giếng hạ qua lớp đất yếu phía dưới và phía trên là lớp đất tốt. Ma sát ở
thành phía trên làm cho giếng không xuống được và bị treo.
Khắc phục:
• Chất tải trọng ở phía trên để làm tăng tải trọng của giếng.
• Bơm vữa bentonit vào khu vực thành giếng gọi là lớp áo sét tạo ra khe hở
giữa thành giếng với các lớp đất nền và giảm ma sát của thành giếng với đất
nền.
1.4 . Giếng bị trôi
-
Là hiện tượng giếng đi lệch khỏi vị trí trên mặt bằng.
Nguyên nhân: do giếng bị nghiêng mà không phát hiện sớm nên cả khối nặng theo
mặt dốc trôi xuống, khi chỉnh lại độ nghiêng giếng nằm lại ở vị trí bị lệch.
Khắc phục: làm cho giếng trôi ngược trở lại theo hướng mà nó đi trệch bằng cách
liên tục đào lệch về phía vị trí thiết kế, kiểm tra khi nào tim đáy trùng với vị trí
thiết kế thì dừng lại và đào phía đối diện cho cao độ hai phía bằng nhau để thân
giếng lấy lại vị trí thẳng đứng .
1.5 . Thân giếng bị nghiêng lệch khỏi vị trí thẳng đứng
-
Nguyên nhân: do đào lệch hoặc nền đất lún không đều.
Biện pháp khắc phục:
Page | 23
Nếu thân giếng còn cao thì dùng biện pháp đào lệch về phía đối diện để kéo
thân giếng thẳng đứng trở lại.
Nếu thân giếng đã xuống gần hết chiều cao thì phải kết hợp đào lệch với dùng
đòn bẩy và tải trọng chất thêm để kéo thân giếng nghiêng trở lại.
1.6 . Gặp phải đá mồ côi hoặc đá gốc
-
3
Nguyên nhân: trong quá trình hạ có thể gặp đá mồ côi, hoặc rễ cây làm cho giếng
không xuống được
Khắc phục
• Đối với các đá tảng nhỏ thì có thể dùng biện pháp xói rồi kéo vào trong hố lấy
đất để mang lên.
• Đối với các đá tảng lớn thì phải dùng búa, choòng, đục để phá
• Dùng thuốc nổ với lượng nhỏ đủ để phá trướng ngại vật mà không ảnh hưởng
đến giếng.
Những biện pháp làm giảm sức cản ma sát trong quá trình hạ giếng.
1.7 Biện pháp gia tải tạm thời
-
-
Áp dụng như trong trường hợp xử lý sự cố khi bị treo giếng nhưng trong trường
hợp này tải trọng dùng để gia tải lớn hơn nhiều
Phần trọng lượng bị thiếu thường xảy ra ở giai đoạn đã đúc đốt trên cùng, không
còn đúc thêm nữa do vậy tải trọng chất thêm bố trí trên sàn dàn tải gác lên các
thành giếng. Trên mặt sàn có chừa các lỗ để đào lấy đất lên. Nếu mặt giếng chật
hẹp không đủ chỗ bố trí xếp tải thì dùng biện pháp treo, đối trọng đặt ở phía dưới
bằng tời hoặc thanh PC cường độ cao.
Tải trọng chất thêm sử dụng các vật liệu sẵn có trên công trường như đá hộc, cấu
kiện bê tông, xi măng hoặc dùng nước chứa trong các phao đơn.
1.8 . Biện pháp xói đất xung quanh thành giếng
-
Biện pháp này chỉ áp dụng đối với nền cát hoặc cát pha, không được áp dụng đối
với nền sét, đối với nền cát lẫn cuội sỏi hoặc dăm sạn là không có tác dụng.
Trong thành giếng bố trí một số ống dẫn đứng đường kính ∅=75÷100mm, mỗi ống
dẫn đứng nối với ống dẫn ngang đường kính thu lại nhỏ hơn ∅=50÷75mm và nối
với một nhóm các vòi xói bằng ống dẫn xiên lên một góc 450 ÷600 so với phương
nằm ngang, đường kính đoạn ống xiên ∅=25÷38mm. Vòi xói có đường kính
∅=16÷26mm, bố trí nằm sâu bên trong thành giếng, có van một chiều chỉ cho phép
phun nước ra , khi không có áp van tự đóng lại để bùn đất không chảy ngược vào
trong vòi phun làm tắc ống. Các vòi xói bố trí thành hai hàng theo sơ đồ hoa mai.
Hàng dưới cách mép lưỡi cắt 3÷6m, hàng thứ hai cách hàng thứ nhất 3÷5m. Theo
Page | 24
-
chu vi thành giếng các vòi xói bố trí cách nhau 3÷5m. Áp suất bơm của nước là
5÷10at.
Biện pháp xói đất phức tạp về kỹ thuật và chi phí lớn, riêng yêu cầu về số lượng
máy bơm nước với tổng công suất lên tới 600÷1000kW.
1.9 . Biện pháp sử dụng lớp áo vữa sét
-
-
-
-
4
Xung quanh thành giếng bao bọc một lớp vữa sét như sử dụng trong khoan lỗ cọc,
lớp này có vai trò giữ ổn định thành vách không cho nền tiếp xúc với thành giếng
nên làm giảm đáng kể lực cản ma sát. Biện pháp sử dụng lớp áo sét được kỹ sư
người Nga N.V. Ozerop đề xuất năm 1945 và được áp dụng rộng rãi trên thế giới
trong nhiều lĩnh vực xây dựng, trong đó có biện pháp thi công cọc khoan nhồi và
biện pháp thi công "tường trong đất" để xây dựng đường hầm.
Để áp dụng biện pháp này, thành giếng phải có cấu tạo mở rộng ở phía dưới đáy
một đoạn có chiều cao 2÷3m và mở rộng về mỗi phía 10÷15cm. Trên suốt chiều
sâu hạ giếng chỉ có đoạn này tiếp xúc với nền và có lực ma sát, phía trên thân
giếng giật cấp thu hẹp lại và tạo thành một rãnh hở bao quanh thành giếng. Yêu
cầu đối với vữa sét là tỉ trọng phải lớn hơn tỉ trọng của nước ngầm, tạo nên áp lực
thủy tĩnh lớn hơn áp lực ngang chủ động của đất giữ ổn định vách nền, ngoài ra
vữa sét còn có độ nhớt, độ linh động cần thiết để trong suốt thời gian thi công lớp
vữa sét vẫn là một dung dịch có thể thu hồi được và thay thế bằng lớp chèn bằng
vật liệu khác.
Vữa sét được cấp liên tục vào rãnh hở trong quá trình hạ giếng bằng các ống bơm
đường kính ∅50mm hạ sát xuống cách bậc bê tông mở rộng đáy 20cm để bơm từ
dưới lên, cự ly giữa các ống bơm 3÷5m/ống, áp suất bơm phụ thuộc vào chiều sâu
hạ giếng, thông thường từ 2 ÷5at. Phía dưới đáy rãnh phải kiểm soát được không
cho vữa sét chảy tràn vào bên trong khoang giếng trong trường hợp bơm cạn nước,
hay ngược lại áp lực nước bên trong lớn có thể chảy ngược lại làm loãng dung dịch
vữa sét và gây nên sạt lở thành rãnh. Phía trên cấu tạo cổ áo bảo vệ mép rãnh khô
bị lở và tạo áp lực thủy tĩnh dư.
Khi hạ giếng đến cao độ thiết kế sử dụng các ống bơm vữa sét để bơm vữa xi
măng cát xuống đẩy vữa sét tràn ra ngoài và lấp chèn rãnh khôi phục lại lực ma sát
đảm bảo sức chịu tải của móng và điều kiện ngàm chặt của thân giếng trong nền.
Xử lý đáy và lấp lòng móng giếng chìm
-
Khi hạ giếng xuống đến cao độ thiết kế, giếng đã được điều chỉnh đúng vị trí theo
phương thẳng đứng và trên mặt bằng, sai số cho phép lấy như sau: Tỉ số cho phép
giữa độ dịch ngang so với tổng chiều sâu hạ giếng. Tang của góc nghiêng cho phép
của tim đứng 0,01 0,01 Nếu đào xuống sát chân lưỡi cắt, giếng có thể tiếp tục tụt
xuống sâu hơn cao độ thiết kế vì vậy trong quá trình hạ giếng cần duy trì cao độ
Page | 25