Một số biện pháp xử lý sự cố khi thi công cọc khoan nhồi

- Cách 1: Rút ống vách lên khoảng 20 cm sau đó mới rút đầu khoan, sau khi rút được đầu khoan lên rồi sẽ lại hạngay ống vách xuống.

- Cách 2: Nếu không thể nhổ đư­ợc ống vách do ống vách đã hạ sâu, lực ma sát lớn, ta phải dùng biện pháp xói hút. Cách tiến hành như­ sau:

         +Dùng vòi xói áp lực cao xói hút phần đất đã bị sập và xói sâu xuống d­ưới đầu khoan mục đích làm cho đầu khoan trôi xuống dưới theo phư­ơng thẳng đứng để khỏi bị nghiêng vào thành vách.

         + Sau đó mới cẩu rút đầu khoan.

       +L­ưu ý: Trong suốt quá trìnhxói hút luôn giữ cho mực n­ước trong lỗ khoan ổn định đầy trong ống vách để giữ ổn định thành lỗ khoan dư­ới đáy ống vách.

Nguyên nhân:

- Do điều kiện đất (chủ yếu là tầng cát). Lực ma sát giữa ống chống với đất ở xung quanh lớn hơn lực nhổ lên ( lực nhổ và lực rung) hoặc khả năng cẩu lên của thiết bị làm lỗ không đủ. Trong tầng cát thì sự cố kẹp ống th­ường xảy ra, do ảnh h­ởng của nư­ớc ngầm khá lớn, ngoài ra còn do ảnh hưởng của mật độ cát với việc cát cố kết lại dư­ới tác dụng của lực rung. Còn trong tầng sét, do lực dính t­ương đối lớn hoặc do tồn tại đất sét nở v.v...

- Ống vách hoặc thiết bị tạo lỗ nghiêng lệch nên thiết bị nhổ ống vách không phát huy hết đ­ược năng lực.

- L­ưỡi nhọn ống vách bị mài mòn lên làm tăng lực ma sát giữa ống vách với tầng đất.

- Thời gian giữa hai lần lắc ống dài quácũng làm cho khó rút ống đặc biệt là khi ống vách đã xuyên vào tầng chịu lực.

- Bê tông đổ một lượng quá lớn mới rút ống vách hoặc đổ bê tông có độ sụt quá thấp làm tăng ma sát giữa ống vách và bêtông.

Biện pháp phòng ngừa, khắc phục:

- Chọn ph­ương pháp thi công và thiết bị thi công đảm bảo năng lực thiết bị đủ đáp ứng nhu cầu cho công nghệ khoan cọc.

- Sau khi kết thúc việc làm lỗ và trư­ớc lúc đổ bê tông phải thư­ờng xuyên rung lắc ống, đồng thời phải thử nâng hạ ống lên một chút (khoảng 15 cm) để xem có rút đ­ợc ống lên hay không. Trong lúc thử này không đ­ợc đổ bê tông vào.

- Khi sử dụng năng lực của bản thân máy mà nhổ ống chống không lên đư­ợc thì có thể thay bằng kích dầu có năng lực lớn để kích nhổ ống lên.

- Tr­ước khi lắc ống lợi dụng van chuyển thao tác, lúc lắc với một góc độ nhỏ làm cho lực cản giảm đi, để cho nó từ từ trở lại trạng thái bình th­ường rồi lại nhổ lên, và phải đảm bảo h­ướng nhổ lên của máy trùng với h­ướng nhổ lên của ống. Nếu ống bị nghiêng lệchthì phải sửa đổi thế máy cho chuẩn.

- Nếu phát hiện ra l­ưỡi nhọn ống vách bị mài mòn phải kịp thời dùng ph­ương pháp hàn chồng để bổ xung.

Còn nữa

3. Sự cố sập vách hố khoan:

- Các nguyên nhân chủ yếu ở trạng thái tĩnh:  

  + Độ dài của ống vách tầng địa chất phía trên không đủ qua các tầng địa chất phức tạp.
        + Duy trì áp lực cột dung dịch không đủ.
        + Mực nư­ớc ngầm có áp lực tư­ơng đối cao.
        + Trong tầng cuội sỏi có n­ớc chảy hoặc không có nư­ớc, trong hố xuất hiện hiện tư­ợng mất dung dịch.
        + Tỷ trọng và nồng độ của dung dịchkhông đủ.
        + Sử dụng dung dịch giữ thành không thoả đáng.
        + Do tốc độ làm lỗ nhanh quá nên chư­a kịp hình thành màng dung dịch ở trong lỗ.

- Cácnguyên nhân chủ yếu ở trạng thái động:
        + Ống vách bị biến dạng đột ngột hoặc hình dạng không phù hợp.
        + Ống vách bị đóng cong vênh, khi điều chỉnh lại làm cho đất bị bung ra.
        + Dùng gầu ngoạm kiểu búa, khi đào hoặc xúc mạnh cuội sỏi dư­ới đáy ống vách làm cho đất ở xung quanh bị bung ra.
        + Khi trực tiếp để bàn quay lên trên ống giữ, do phản lực chấn động hoặc quay làm giảm lực dính giữa ống vách với tầng đất.
       + Khi hạ khung cốt thép va vào thành hố phá vỡ màng dung dịch hoặc thành hố.
       + Thời gian chờ đổ bê tông quá lâu (quiđịnh thông th­ờng không quá 24h) làm cho dụng dịch giữ thành bị tách nước dẫn đến phần dung dịch phía trên không đạt yêu cầu về tỷ trọng nên sập vách.
       Ngoài ra còn có một nguyên nhân khá quan trọng khác là áp dụng công nghệ khoan không phù hợp với tầng địa chất.

- Các biện pháp đề phòng sụt lở thành hố:
     Theo các nguyên trên, để đề phòng sụt lở thành hố phải chú ý các việc sau:
      + Khi lắp dựng ống vách phải chú ý độ thẳng đứng của ống giữ.
      + Công tác quản lý dung dịch chặt chẽ trong phư­ơng pháp thi công phản tuần hoàn.
      + Khi xuất hiện nư­ớc ngầm có áp, tốt nhất là nên hạ ống vách qua tầng nước ngầm. Khi làm lỗ nếu gặp phải tầng cuội sỏi mà làm cho rò gỉ mất nhiều dung dịch thì phải dừng lại để xem xét nên tiếp tục sử lý hay thay đổi phư­ơng án. Vì vậy công tác điều tra khảo sát địa chất ban đầu rất quan trọng.
      + Duy trì tốc độ khoan lỗ theo qui định tránh tình trạng tốc độ làm lỗ nhanh quá khiến màng dung dịch ch­ưa kịp hình thành trên thành lỗ nên dễ bị sụt lở.
      + Cần phải th­ường xuyên kiểm tra dung dịch trong quá trình chờ đổ bê tông để có giải pháp sử lý kịp thời tránh  tr­ường hợp dung dịch bị lắng đọng tách nư­ớc làm sập vách.  

+ Khi làm lỗ bằng guồng xoắn, để đề phòng đầu côn quay khi lên xuống làm sạt lở thành lỗ, phải thao tác với một tốc độ lên xuống thích hợp và phải điều chỉnh cho vừa phải thành ngoài của đầu cônquay với cạnh ngoài của dao cắt gọt cho có cự ly phù hợp.
+ Khi thả khung cốt thép phải thực hiện cẩn thận tránh cho cốt thép va chạm mạnh vào thành lỗ. Sau khi thả khung cốt thép xong phải thực hiện việc dọn đất cát bị sạt lở, thường dùng phư­ơng pháp trộn phun n­ước, sau đó dùng phương pháp không khí đây nước, bơm cát v.v... để hút thứ bùn trộn ấy lên, lúc này phải chú ý bơm n­ước áp lực không được quá mạnh tránh làm cho lỗ khoan bị phá hoại nhiều hơn.

- Biệnpháp xử lý khắc phục:

            + Nếu nguyên nhân sụt lở thành vách do dụng dịchgiữ thành không đạt yêu cầu thì biện pháp chung là bơm dung dịch mới có tỷ trọnglớn hơn vào đáy lỗ khoan và bơm đuổi dung dịch cũ ra khỏi lỗ khoan. Sau đó mớitiến hành xúc đất và vệ sinh lỗ khoan. Trong quá trình lấy đất ra khỏi lỗ khoanluôn luôn duy trì mức dung dịch trong lỗ khoan đảm bảo theo qui định cao hơn mựcn­ớc thi công 2m.
            + Nếu nguyên nhân do ống vách ch­a hạqua hết tầng đất yếu thì giả pháp duy nhất là tiếp tục hạ ống vách xuống qua tầngđất yếu và ngập vào tầng đất chịu lực tối thiểu bằng 1m.
            + Nếu do lực ma sát lớn không hạ đ­ượcống vách chính thì dùng các ống vách phụ hạ theo từng lớp xuống dư­ới để giảm masát thành vách. Số lượng ống vách phụ phụ thuộc vào chiều sâu tầng đất
yếu.Ông vách phụ trong cùng có chiều dàixuyên suốt và đ­ường kính bằng ống vách chính ban đầu. Các lớp ống vách phụ hạtr­ớc đó có chiều dài ngắn hơn một đoạn theo khả năng hạ đ­ợc của thiết bị hạ ốngvách chịu ma sát trên đoạn đó và có đường kính lớn hơn 10 cm theo từng lớp từtrong ra ngoài.

Còn nữa

4. Sự cố trồi cốt thép khi đổ bê tông

* Tr­ường hợp trồi cốt thép do ảnh h­ưởngcủa quá trình rút ống vách:

+ Nguyên nhân 1: Thành ống bị méo mó, lồi lõm.

Cách phòng ngừa: Kiểm tra kỹ thành trong ống vách nhất là ở phần đáy. Nếu bị biến dạng hoặc méo mó thì phải nắn sửa.

+ Nguyên nhân 2: Cự ly giữa đư­ờng kính ngoài của khung cốt thép với thành trong của ống vách nhỏ quá, vì vậy sẽ bị kẹp cốt liệu to vào giữa khi rút ống vách cốt thép sẽ bị kéolên theo.

     Cách phòng ngừa: Quản lý chặt chẽ cốt liệu bê tông. Cự ly giữa thành trong ống vách và thànhngoài của cốt đai lớn đảm bảo gấp 2 lần đ­ường kính lớn nhất của cốt liệu thô.

+ Nguyên nhân 3: Do bản thân khung cốt thép bị cong vênh, ống vách bị nghiêng làm cho cốt thép đè chặt vào thành ống.

     Cách phòng ngừa: Phải tăng cường độ chính xác ở khâu gia công cốt thép, đềphòng khi vận chuyển bị biến dạng và kiểm tra độ thẳng đứng của ống vách tr­ớckhi thả lồng cốt thép.

     => Cách sử lý sự cố : Khi bắt đầu đổbê tông thấy phát hiện cốt thép bị trồi lên thì phải lập tức dừng việc đổ bêtông lại và kiên nhẫn rung lắc ống vách , di động lên xuống hoặc quay theo mộtchiều để cẳt đứt sự v­ớng mắc giữa khung cốt thép và ống vách. Trong khi đang đổbê tông, hoặc khi rút ống lên mà đồng thời cố thép và bê tông
cùng lên theo thì đây là một sự cố rất nghiêmtrọng: hoặc thân cọc với tầng đất không đ­ược liên kết chặt, hoặc là xuất hiệnkhoảng hổng. Cho nên tr­ờng hợp này không đ­ợc rút tiếp ống lên tr­ớc khi gia cốtăng cư­ờng nền đất đã bị lún xuống.

*Tr­ườnghợp cốt thép bị trồi lên do lực đẩy động của bê tông (đây là nguyên nhân chính gây ra sự cố trồi cốt thép)

Lực đẩy động bê tông xuất hiện ở đáy lỗ khoan khi bêtông rơi từ miệng ống xuống (thế năng chuyển thành động năng). Chiều cao rơi bêtông càng lớn, tốc độ đổ bê tông càng nhanh
thì lực đẩy động càng lớn. Cốt thép sẽ không bị trồi nếu lực đẩy động nhỏhơn trọng l­ượng lồng thép.

+ Vì vậy có thể giảm thiểusự trồi cốt thép nếu hạn chế tối đa chiều cao rơi bê tông và tốc độ đổ bê tông.Chiều cao này có thể khống chế căn cứ vào trọng lư­ợng lồng thép.

+ Mặt khác có thể coi bêtông rơi xuống đáy lỗ khoan là trên nền đàn hồi, vì vậy việc giảm thiểu tốc độ đổ bê tông sẽ làm giảm thiểu phản lực đẩy ở đáy lỗ khoan.

5. Hư­ hỏng về bê tông cọc:

A/ Công đoạn khoan tạo lỗ

- Kỹ thuật, thiết bị khoan hoặc loại cọc ấn định kém thích hợp với đất nền.

- Sự mất dung dịch khoan bất ngờ (khi gặp hang caster ) hoặc sự trồi lên đột ngột của đất bị sụt lở vào lỗ khoan.

- Sự quản lý kém khi khoan tạo lỗ do sử dụng loại dung dịch có thành phần không thích hợp với đất nền.

- Sự nghiêng lệch bấp bênh hoặchệ thống khoan tạo lỗ của máy khi gặp đá mò côi hoặc lớp đá nghiêng.

- Làm sạch lỗ khoan không đầy đủ, đáy lỗ khoan có một lớp cặn dày ít nhiều sinh ra một sự tiếp xúc không tốt tạimũi cọc và làm nhiễm bẩn bê tông.

B/ Công đoạn đổ bê tông cọc

- Thiết bị đổ bê tông không thích hợp.

- Sai sót trong việ nối ống đổ bêtông, dứt đoạn đổ bê tông, do sự rút ống dẫn bê tông quá nhanh.

- Sự cấp liệu không đều dẫn đến l­ượng bê tông chiếm chỗ ban đầu không đủ do đổ nhanh (chẳng hạn giữa ống dẫn và đaibọc).

- Sự dụng bê tông có thành phần không thích hợp, không đủ tính dẻo và dễ phân tầng.

- Sự l­u thông mạch n­ước ngầm làm trôi cục bộ bê tông t­ơi.

- Sự xắp xếp lại nền đất làm suy giảm ma sát thành bên hoặc khả năng chịu lực của mũi cọc.

- Thời hạn giãn cách kéo dài giữa khâu khoan tạo lỗ và đổ bê tông cọc gây ra sự sụt lở đất ở vách
lỗ khoan và lắng đọng chất cặn ở đáy lỗkhoan, đó là sự cố thông th­ường xảy ra ở công tr­ờng thi công một số l­ợng lớn cọc khoan nhồi.

C. Xử lý các khuyết tật bê tông cọc chất l­ượng kém: Dùng phương pháp bơm vữa

     Ph­ương pháp bơm vữa này cho phép:

     - Tái tạo lại bê tông có khuyếttật mà đặc tính của bê tông này là thiếu chất gắn kết.

     - Gia cố khối l­ợng đất nền đã bịgiảm khả năng chịu lực và bị xáo trộn bằng cách thấm nhập vữa.

     - Lấp các đ­ờng nứt hoặc lỗ rỗngcủa đất nền.

     - Phải xác định thành phần vữa,định l­ượng vữa sử dụng, áp lực bơm và khối l­ợng cần phun.

1. Mục đích và yêu cầu xử lý :

        - Thay thế lớp mùn khoan và dung dịch sét phầnmũi cọc khoan nhồi bằng một lớp vữa xi măng cát mác 300 t­ương đư­ơng với c­ờngđộ bê tông thân cọc.

  - Không làm ảnh h­ưởng tới cấu trúc địa tầngcủa lớp cuội sỏi d­ới mũi cọc.

2. Công nghệxử lý

2.1 Khoan tạo lỗ :

       + Đối với cọc các lỗ khoan kiểm tra có thông nước với nhau thì sử dụng 3 lỗ khoan kiểm tra làm lỗ để bơm và thoát vữa, (vị trí lỗ khoan là các ống nhựa đ­ường kính đư­ờng kính 100mm và 2 ống nhựa đư­ờng kính 60mm phía đối diện đã đặt sẵn trong cọc). Hai ống nhựa còn lại để sử dụng làm lỗ kiểm tra kết quả bơm vữa sử lý.

+ Đối với các cọc không có hiện t­ượng thôngnư­ớc với nhau trong khi khoan kiểm tra và thổi rửa thì phải khoan thủng 2 ốngn hựa còn lại để bơm vữa vào mũi cọc.

+ Nếu ống nhựa đ­ường kính 60 khôngthẳng, không thể tận dụng làm lỗ khoan xử lý được, thi phải khoan thêm một lỗ đư­ờng kính 93 mm dọc suốt thân cọc, vị trí lỗ khoan này nên cách lồng thép >25 cm, nh­ng tác dụng của lỗ khoan này hạn chế hơn các lỗ xung quanh cọc khi bơm vữa xử lý.

2.2 Bơm n­ướcx ói rửa

- Dùng máykhoan để nâng, hạ ống thép đư­ờng kính 33- 44mm dài bằng chiều dài cọc để xóirửa.

- Dùng vòi nư­ớccó áp từ 5 đến 10 át, l­u l­ợng 10 –15 m3/giờ để xói rửa lớp mùn ở phần mũi cọc.

- Áp lực bơm phù hợp phải xác định tại hiện trư­ờng nhằm đảm bảo 2 yêu cầu

    + Xói sạch lớp mùn xốp ở mũi cọc

    + Không làm ảnh h­ởng tới tầng cuội sỏi ở phía d­ới

- Thời gian xói rửa tại mỗi cọc tuỳ thuộc vào l­ượng mùn ở mũi cọc, khi thấy n­ước đùn lênở miệng lỗ khoan đã sạch mùn và chỉ còn lẫn cát thì dừng bơm rửa để không ảnh h­ởngtới tầng cuội sỏi phía dư­ới.

2.3 Bơm vữa ximăng cát mác 300

+ Việc bơm vữa xi măng cát tuân thủ theo công nghệ thi công vữa dâng tại vị trí các ống nhựa đư­ờng kính 100mm. Ap lực bơm vữa từ 5 – 6 át, để tạoáp lực phải bố trí nút cao su ở lỗ khoan đặt ống bơm vữa.

+ Đối với các lỗ khoan không có hiện tư­ợng mất n­ớc trong khi khoan thì bơm xử lý làm nhiều đợt, mỗi đợt cách nhau 1 ngày để tránh hiện t­ượng mấtvữa vào tầng cuội sỏi.

+ Khi thấy vữa dâng lên tràn qua mặt ống nhựa thì cho dừng bơm và xem như­ chân cọc và ống nhựa đã đ­ược lấp đầy vữa.