Cọc Khoan Nhồi Là Gì? Phân Loại & Quy Trình Thi Công Cọc Khoan Nhồi

Cọc khoan nhồi có phải là phương pháp xây dựng bền bỉ với khả năng chịu lực cao hơn các phương pháp thông thường khác? Hãy cùng Pescons trả lời câu hỏi này qua bài viết dưới đây nhé!  

Cọc khoan nhồi là gì?

Cọc khoan nhồi là phương pháp xây dựng hiện đại, được ứng dụng để thi công móng sâu. Kích thước cọc dùng trong các công trình lớn ở Việt Nam thường có đường kính từ 1m đến 2m, dài từ 40 đến 70m. Còn các công trình nhỏ hơn như biệt thự, nhà phố,... thì dùng cọc có đường kính khoảng từ 400mm đến 800mm.
Có nhiều cách để thi công cọc khoan nhồi. Thông thường, người ta thường đổ bê tông cốt thép trực tiếp vào lòng đất bằng cách khoan tạo lỗ hoặc ống thiết bị. Loại cọc này có khả năng chịu tải lớn và có thể điều chỉnh kích thước cho phù hợp tùy vào yêu cầu của thiết kế. Do vậy, chúng thường được thi công cho các công trình cao tầng.

Phân loại

Dưới đây, Pescons chia sẻ đến bạn một số cách phân loại cơ bản:

Theo vật liệu sử dụng

- Cọc khoan nhồi bằng bê tông cốt thép: Có độ bền và khả năng chịu lực tốt vì có lõi cọc làm bằng bê tông cốt thép. Thường được dùng có các công trình lớn.
- Cọc khoan nhồi bằng xi măng: Được làm từ xi măng hoặc bê tông không cốt thép. Ứng dụng cho các công trình nhỏ, không có yêu cầu cao về độ bền cũng như khả năng chịu lực.

Theo phương pháp thi công

- Cọc khoan nhồi đúc tại chỗ: Là cọc được đổ bê tông ngay tại công trình.
- Cọc khoan nhồi đúc sẵn: Là cọc được gia công trước rồi chuyển đến công trình để thi công.

Theo đặc tính kỹ thuật

- Cọc khoan nhồi chịu lực kéo: Là loại cọc được thiết kế để chịu lực kéo. Thường được ứng dụng trong các công trình cần hỗ trợ hoặc cố định tải trọng kéo như cầu treo, trụ đèn cao áp, giàn giáo,...
- Cọc khoan nhồi chịu lực nén: Là loại cọc được thiết kế để chịu lực nén từ trên công trình xuống. Thường được sử dụng để cung cấp khả năng chịu tải trọng nén cho các tòa nhà cao tầng, bãi đỗ xe,... 

Ưu và nhược điểm của cọc khoan nhồi

Ưu điểm

- Khả năng chịu tải trọng lớn nên có thể ứng dụng cho nhiều loại công trình.
- Dễ dàng điều chỉnh kích thước phù hợp với yêu cầu khác nhau của từng công trình.
- Ít ảnh hưởng đến môi trường xung quanh: Ít gây ra tiếng ồn và rung động so với các phương pháp thi công khác.
- Có thể đảm bảo chất lượng và độ đồng nhất của cọc vì quá trình thi công được kiểm soát rất chặt chẽ.

Nhược điểm

- Chi phí cao vì quá trình kiểm tra chất lượng khá phức tạp.
- Chi phí thí nghiệm cao.
- Yêu cầu kỹ thuật cao.
- Quá trình thi công gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

Quy trình thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi

Dưới đây là quy trình thi công, nghiệm thu cọc khoan nhồi được Pescons tổng hợp theo TCVN 9395:2012 về Cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.

Quy trình thi công

Công tác chuẩn bị

- Tiến hành thí nghiệm về giữ thành hố khoan, thi công các cọc thử và thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnh, cũng như kiểm tra độ toàn khối của cọc theo quy định của thiết kế.
- Khảo sát địa chất, địa tầng và thủy văn của khu vực sắp thi công.
- Loại bỏ chướng ngại dưới lòng đất.
- Chuẩn bị vật liệu, thiết bị và nhân công cho từng giai đoạn thi công cọc khoan nhồi.
- Thực hiện giác móng và xác định tim cọc theo bản vẽ thiết kế.

Công tác tạo lỗ khoan

- Khoan gần cọc mới đổ xong bê tông: Nên tiến hành cách quãng một lỗ, thực hiện khoan lỗ giữa 2 cọc đã đổ bê tông sau 24h kể từ lúc kết thúc đổ.
- Tùy theo đặc điểm địa chất của công trình và điều kiện của nhà thầu và yêu cầu của thiết kế mà chọn thiết bị khoan lỗ phù hợp.
- Ống chống tạm (casing) được sử dụng để bảo vệ thành lỗ khoan ở phần đầu cọc khoan nhồi và tránh lở đất bề mặt. Khi hạ ống, cần đảm bảo đúng vị trí để tránh sai số.
- Cao độ dung dịch khoan trong lỗ khoan luôn phải đủ cao để áp lực của dung dịch khoan lớn hơn áp lực của đất và nước ngầm bên ngoài lỗ khoan. Đồng thời, phải cao hơn mực nước ngầm ít nhất 1,5m để tránh hiện tượng sập thành trước khi đổ bê tông.
- Cần ghi chép chi tiết các lớp đất theo chiều sâu khoan. Tiến hành đo độ lắng khi khoan đến cao độ thiết kế, chuẩn bị phương án xử lý kịp thời nếu độ lắng vượt quá quy định.

Công tác gia công và hạ cốt thép

- Công việc gia công cốt thép bao gồm đánh gỉ, cắt, uốn và lắp đặt thép. Quá trình gia công được thực hiện dựa trên bảng vẽ thiết kế thi công của công trình. 
- Cốt thép được chế tạo trước ở xưởng hoặc ở tại công trình, và chế tạo thành từng lồng. Lồng thép phải được thiết kế sao cho không bị xoắn hoặc méo và có móc treo để cẩu lên thành ống chống tạm.
- Lồng thép phải có thép gia cường ngoài cốt chủ và cốt đai. Cốt gia cường thường có đường kính tương tự với cốt chủ. Được gia công và lắp đặt theo bản vẽ thi công.
- Cố định lồng thép để đảm bảo nó không bị lún nghiêng. Đồng thời, đảm bảo chiều dày lớp bê tông bảo vệ dưới đáy cọc khoan nhồi.
- Nối các lồng thép bằng dây buộc với chiều dài mối nối theo bản vẽ thiết kế. Gia cường mối nối để tránh tụt lồng thép với các cọc có chiều dài lớn.
- Ống siêu âm được buộc vào cốt thép chủ và hạ sát xuống đáy cọc khoan nhồi. Chiều dài ống theo chỉ định của thiết kế và thường đặt cao hơn mặt đất san lấp cọc xung quanh từ 10 đến 20cm. 

Xử lý đáy lỗ khoan

Áp dụng biện pháp khí nâng hoặc bơm hút bằng máy bơm nếu sau khi hạ cốt thép mà cặn lắng vẫn quá quy định. Cần liên tục bổ sung dung dịch khoan để tránh gây sập thành hố khoan.

Đổ bê tông

- Vật liệu cấp phối bê tông dùng để thi công cọc khoan nhồi phải được kiểm định theo tiêu chuẩn hiện hành. Bên cạnh việc đảm bảo các yêu cầu của thiết kế cường độ, hỗn hợp có độ sụt từ 18 đến 20cm.
- Bê tông phải được đổ không gián đoạn trong khoảng thời gian mà dung dịch khoan có thể giữ thành hố khoan (thông thường là 4 giờ).
-  Khối lượng bê tông thực tế không được vượt quá 20% so với kích thước lỗ cọc theo thiết kế.

Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc

- Tiến hành rút ống chống tạm sau khi kết thúc đổ bê tông từ 15 đến 20 phút. 
- Hoàn trả hố sau 1 đến 2h kể từ lúc rút bằng cách lấp đất hoặc cát. Cần có biện pháp bảo vệ phù hợp để tránh làm hỏng đầu cọc khoan nhồi hoặc ống siêu âm. 

Nghiệm thu cọc khoan nhồi

- Kiểm tra chất lượng cọc trong tất cả các công đoạn của quá trình thi công.
- Bề dày lớp cặn lắng không quá 5cm so với cọc chống và không quá 10cm so với cọc ma sát + chống.
- Kiểm tra lỗ khoan: tình trạng lỗ cọc, độ thẳng đứng và độ sâu, kích thước lỗ, độ lắng đáy lỗ. 
- Sai số cho phép của cốt thép như sau: khoảng cách giữa các cốt chủ và đường kính lồng thép là ±10mm, khoảng cách cốt đai hoặc các lò xo là ±20mm, độ dài lồng thép là ±50mm.

- Kiểm tra chất lượng bê tông cọc khoan nhồi bằng các phương pháp sau: siêu âm, tán xạ gamma có đặt ống trước; phương pháp động biến dạng nhỏ; phương pháp khoan lấy lõi và phương pháp khoan kiểm tra tiếp xúc mũi cọc-đất.
- Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn theo phương pháp thử tĩnh. Trong trường hợp không thể áp dụng phương pháp này thì dùng phương pháp thí nghiệm động biến dạng lớn.