Ép cọc bê tông cốt thép – Giải pháp hiệu quả xử lý nền móng công trình (năm 2023 mới nhất)
Ép cọc bê tông cốt thép là một cuộc cách mạng về khoa học kỹ thuật xây dựng trong vài thập niên gần đây. Trước đây, khi công nghệ xây dựng chưa phát triển, người ta xử lý nền móng đất yếu bằng biện pháp ép cừ tràm để gia cố nền đất. Tuy nhiên, hiện nay, với sự phát triển công nghệ xây dựng, hầu hết các công trình đều sử dụng bê tông cốt thép để xử lý nền móng các công trình từ nhà phố, biệt thự, kho, xưởng đến các cao ốc, căn hộ, chung cư,… Như vậy, bê tông cốt thép có những ưu điểm gì so với ép cừ tràm.
Giải pháp hiệu quả xử lý nền móng công trình
Đối với những vùng đất yếu, móng công trình xây dựng không thể đặt trực tiếp lên nền đất tự nhiên (hoặc đất san lấp). Giải pháp móng – cọc giải quyết được vấn đề này. Toàn bộ tải trọng của công trình sẽ truyền xuống đất thông qua hệ móng – cọc. Tải trọng này triệt tiêu dần nhờ lực ma sát giữa cọc ép và đất nền cùng với sức chịu tải tại đầu mũi cọc ép. Trong suốt quá trình ép, sử dụng đồng hồ đo áp để giám sát khả năng chịu tải của cọc ép.
Trong khi ép cừ tràm không kiểm soát được khả năng chịu tải thực tế của đất nền sau khi ép, do không có thiết bị đo.
Phân loại cọc bê tông cốt thép
Hiện nay, thị trường sản xuất 2 loại cọc bê tông cốt thép: Cọc vuông (tiết diện ngang cọc hình vuông) và cọc ly tâm (tiết diện ngang cọc hình vành khuyên).
Về khả năng chịu lực, cùng một tiết diện tương đương, cọc ly tâm thường có khả năng chịu lực lớn hơn cọc ép vuông, vì cọc ly tâm sử dụng công nghệ căng cáp ứng suất trước.
Về mặt giá thành cung cấp, cọc ly tâm và cọc vuông gần như tương đương nhau. Cọc vuông hao tốn vật liệu bê tông, cốt thép nhiều hơn, không đòi hỏi công nghệ sản xuất cao. Trong khi đó, cọc ly tâm đòi hỏi chi phí dây chuyền sản xuất quy mô, đầu tư cao hơn, quy trình sản xuất, kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt hơn.
Biện pháp ép cọc bê tông cốt thép
Có 2 biện pháp ép cọc bê tông cốt thép như sau:
- Ép đối trọng: Ép cọc bê tông cốt thép sử dụng đối trọng phản lực từ tải trọng của hệ dàn ép cọc và các khối bê tông (hoặc khối thép) đặt trên khung dầm. Ép đối trọng bê tông là phiên bản đầu tiên. Do sự cồng kềnh của các đối trọng bê tông, nên nó phù hợp mặt bằng thi công rộng. Để có thể thi công trong các mặt bằng chật hẹp hơn (như nhà phố), người ta cải tiến, sử dụng tải đối trọng thép với kích thước nhỏ gọn hơn.
- Ép neo: Ép cọc bê tông cốt thép sử dụng các vít neo được khoan xuống đất để neo giữ dàn ép cọc trong suốt quá trình ép cọc. Ép neo thường ép cọc có sức chịu tải nhỏ, khoảng 35 tấn lực trở xuống. Phù hợp cho các công trình cải tạo, sửa chữa, mặt bằng thi công chật hẹp, không thể sử dụng phương pháp ép đối trọng.
Tùy theo tải thiết kế, cọc ép có chiều dài ép khác nhau. Nối cọc bằng mối hàn liên kết 2 mặt bít lại với nhau. Kiểm tra đường hàn phải đầy, kín khít, liền lạc, không bị bọt khí.
Các quy định về phương pháp nối cọc bê tông
Đối với các công trình có chiều sâu ép cọc lớn, việc nối cọc bê tông là cần thiết để đảm bảo được chiều sâu và lực ép của cọc theo thiết kế. Vậy có những phương pháp nối cọc phổ biến nào?
Tại sao cần phải hàn nối cọc bê tông?
Hiện nay, trong xây dựng, việc sử dụng móng cọc trong kết cấu hạ tầng của các công trình xây dựng đã trở nên phổ biến rộng rãi. Để đảm bảo khả năng chịu tải của công trình, cọc thường có chiều dài lớn, nên trong móng cọc cần sử dụng mối nối để tăng khả năng chịu tải của cọc bê tông.
Mối nối cọc bê tông cốt thép có vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát huy tối đa khả năng chịu tải của cọc. Tuy nhiên trên thực tế, vấn đề nối hàn cọc bê tông lại ít được quan tâm, để mắt đến trong cả quá trình thiết kế lẫn thi công. Chính vì thế những hư hỏng mối nối ở móng cọc, đặc biệt là cọc bê tông cốt thép thường, cọc bê tông dự ứng lực và cọc ống bê tông cốt thép phần lớn là hiện tượng gãy cọc gây ảnh hưởng đến độ an toàn của công trình cũng như là tốn kém về mặt chi phí sau khi ép cọc bê tông.
Mối nối cọc bê tông cốt thép được sản xuất theo yêu cầu của từng loại mối nối khác nhau tại các nhà máy chuyên dụng và phải tuân thủ theo các yêu cầu đặc biệt. Có nhiều phương pháp nối cọc khác nhau có thể kể đến như: phương pháp hàn, vít bu lông, khóa cơ khí, vòng nối, nềm (chèn), lồng nhau, đống chốt và kéo căng sau bằng cáp dự ứng lực với nhiều tiết diện và khả năng chịu lực khác nhau. Hôm nay chúng tôi sẽ giới thiệu cho bạn nối cọc bê tông bằng phương pháp hàn.
Sử dụng phương pháp hàn nối cọc bê tông cốt thép
Sử dụng phương pháp hàn để nối cọc bê tông cốt thép, dạng mối nối được sử dụng khá phổ biến bởi quá trình thi công nhanh, chi phí ít tốn kém và có thể dễ dàng thực hiện. Tuy nhiên, khả năng chịu uốn và cắt của dạng mối nối này lại không cao, nhất là dưới tác động của tải trọng trùng phục tạo ra lực cắt và hiện tượng mỏi của vị trí hàn. Không những thế, trong quá trình đóng cọc tạo ra lực xung kích sẽ gây nên lực cắt lớn cho mối nối hàn dẫn đến sự phá hoại một cách nhanh chóng.
Mặt hạn chế lớn nữa của mối nối hàn là trong quá trình hàn cọc bê tông tạo ra ứng suất nhiệt làm giảm chất lượng của bê tông tại vị trí này.
Bên cạnh đó, khi sử dụng mối nối hàn bắt buộc phải sử dụng thép liên kết để tạo nên quá trình oxy hóa mối nối tại những môi trường nước bị nhiễm mặn. Trong những môi trường này bắt buộc cần bảo vệ mối nối. Loại mối nối này thường được dùng cho các loại cọc vuông với nhiều kích thước trong các công trình nhà cao tầng, cảng biển, cầu đường,…
Theo quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9394:2012, chỉ bắt đầu hàn nối các đoạn cọc khi:
+ Kích thước các bản mã đúng như trong thiết kế.
+ Trục của đoạn cọc phải được kiểm tra độ thẳng đứng theo hai phương vuông góc với nhau.
+ Bề mặt ở hai đầu đoạn cọc nối tiếp xúc với nhau thật khít.
Các quy định khi hàn nối cọc bê tông
Khi hàn nối cọc bê tông, đường hàn nối cọc phải đảm bảo đúng khả năng chịu lực như trong thiết kế, đảm bảo không có các khuyết tật sau:
+ Kích thước đường hàn bị sai lệch so với trong thiết kế.
+ Chiều cao, chiều rộng của mối hàn không đều nhau.
+ Đường hàn bị cong, mối nối hàn bị rỗ, quá nhiệt, bị nứt, lẫn xỉ,…
Sau khi kiểm tra mối nối hàn không còn khuyết tật mới được tiếp tục hạ cọc.
Đọc thêm: Giá xây dựng 2023