Quy Trình Thi Công Và Nghiệm Thu Cọc Khoan Nhồi

Thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi

Thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi là quá trình kiểm soát chất lượng xuyên suốt, từ khảo sát địa chất, định vị tim cọc đến kiểm tra bê tông sau khi đổ. Khác với nhiều cấu kiện có thể quan sát trực tiếp, phần lớn thân cọc nằm sâu dưới đất và không thể kiểm tra bằng mắt thường sau khi hoàn thành. Vì vậy, chất lượng cọc phụ thuộc đồng thời vào phương án thi công, số liệu quan trắc tại hiện trường, hồ sơ vật liệu và kết quả thí nghiệm. Một quy trình đúng chuẩn cần chứng minh được cọc được tạo đúng vị trí, đúng kích thước, đạt chiều sâu thiết kế, giữ ổn định thành hố khoan và hình thành thân bê tông liên tục, không có khuyết tật ảnh hưởng đến khả năng chịu lực.

Định vị tim cọc bằng máy toàn đạc

Chuẩn bị trước khi thi công cọc khoan nhồi

Trước khi thi công cọc khoan nhồi, cần đối chiếu bản vẽ móng, hồ sơ địa chất và điều kiện công trường để xác định kích thước cọc, cao độ, địa tầng đặt mũi, mực nước ngầm và ảnh hưởng đến công trình lân cận. Biện pháp thi công phải làm rõ cách giữ ổn định thành hố, trình tự khoan, xử lý bùn thải, cấp bê tông liên tục và ứng phó sự cố. Nếu địa tầng thực tế khác đáng kể hồ sơ khảo sát, cần báo đơn vị thiết kế và tư vấn giám sát, không tự ý thay đổi chiều sâu cọc.

Đồng thời, cần kiểm tra thiết bị, vật liệu, mặt bằng và phân công nhân sự; thiết lập điểm dừng nghiệm thu cho từng công đoạn, kèm số liệu và nhật ký riêng cho mỗi cọc. Việc nghiệm thu căn cứ vào hồ sơ dự án và tiêu chuẩn áp dụng, trong đó có TCVN 9395:2012.

Rà soát thiết kế, địa chất và biện pháp thi công

Trước khi đưa máy khoan vào công trường, nhà thầu cần đối chiếu bản vẽ móng với báo cáo khảo sát địa chất và điều kiện thi công thực tế. Những thông tin phải xác định rõ gồm đường kính cọc, cao độ đỉnh và mũi cọc, lớp đất hoặc đá đặt mũi, chiều dài lồng thép, cao độ cắt đầu cọc, mực nước ngầm và các công trình lân cận. Nếu địa tầng quan sát trong quá trình khoan khác đáng kể so với hồ sơ khảo sát, không nên tự ý điều chỉnh chiều sâu hoặc kết thúc khoan; vấn đề cần được ghi nhận và chuyển cho đơn vị thiết kế, tư vấn giám sát xem xét.

Biện pháp thi công phải phù hợp với địa chất và điều kiện mặt bằng. Thành hố có thể được giữ ổn định bằng ống vách, dung dịch giữ thành hoặc giải pháp kết hợp. Phương án cũng cần nêu trình tự thi công giữa các cọc gần nhau, cách kiểm soát bùn thải, thiết bị dự phòng, phương án cấp bê tông liên tục và biện pháp xử lý khi gặp nước ngầm mạnh, mất dung dịch hoặc sập thành. Với công trình nằm sát nhà hiện hữu, cần bổ sung kế hoạch theo dõi chuyển vị, lún và rung động theo yêu cầu thiết kế.

Thiết lập hệ thống kiểm soát chất lượng

Các bên nên thống nhất những điểm dừng kiểm tra bắt buộc trước khi triển khai đại trà: nghiệm thu tim cọc và ống vách; xác nhận độ sâu, địa tầng mũi cọc; kiểm tra đáy hố và dung dịch; nghiệm thu lồng thép, ống siêu âm; kiểm tra trước khi đổ bê tông. Mỗi điểm dừng phải có số liệu đo, thời điểm thực hiện và người xác nhận. Nhật ký khoan cần ghi theo từng cọc thay vì chỉ mô tả chung cho một ca làm việc.

Máy khoan cọc nhồi Sany

• Thiết bị: kiểm tra năng lực máy khoan, cần khoan, gầu khoan, thiết bị đo độ sâu, ống đổ bê tông và phương tiện nâng hạ.
• Vật liệu: kiểm tra chứng từ, kết quả thí nghiệm của thép, bê tông, phụ gia và vật liệu tạo dung dịch giữ thành khi sử dụng.
• Mặt bằng: bảo đảm nền đặt máy ổn định, có đường cho xe bê tông, khu vực chứa và xử lý dung dịch, cùng phương án thoát nước.
• Nhân sự: phân định người phụ trách đo đạc, vận hành, kiểm tra dung dịch, ghi nhật ký và điều phối bê tông.

Ở Việt Nam, TCVN 9395:2012 là tài liệu tham chiếu quan trọng cho công tác cọc khoan nhồi – thi công và nghiệm thu. Khi áp dụng, cần đọc đồng thời chỉ dẫn kỹ thuật của dự án, hồ sơ thiết kế và các tiêu chuẩn liên quan. Giới hạn nghiệm thu cụ thể không nên được suy diễn từ một con số dùng chung cho mọi công trình.

Quy trình khoan tạo lỗ và lắp dựng lồng thép

Quy trình bắt đầu bằng việc định vị tim cọc, lắp ống vách đúng vị trí và kiểm tra độ thẳng đứng. Trong khi khoan, cần theo dõi chiều sâu, đối chiếu đất lấy lên với địa tầng và duy trì ổn định vách hố. Nếu sử dụng dung dịch giữ thành, các chỉ tiêu phải được kiểm tra, đặc biệt trước khi đổ bê tông. Khi đạt chiều sâu yêu cầu, cần xác nhận lớp chịu lực, làm sạch và kiểm tra cặn đáy hố.

Lồng thép được gia công đúng bản vẽ, bố trí con kê và ống siêu âm nếu có yêu cầu. Khi hạ lồng, phải tránh va chạm, kiểm tra mối nối, cao độ đỉnh lồng và biện pháp chống nổi. Nếu thời gian thi công kéo dài, cần kiểm tra lại đáy hố và dung dịch.

Định vị, hạ ống vách và kiểm soát hố khoan

Tim cọc được chuyển từ hệ mốc trắc đạc đã kiểm tra sang vị trí thi công. Sau khi định vị, nhà thầu lắp ống vách để dẫn hướng dụng cụ khoan, bảo vệ phần đất gần miệng hố và hạn chế đất, nước mặt chảy xuống. Cần kiểm tra cả vị trí lẫn độ thẳng đứng của ống vách: sai lệch ở đoạn đầu có thể kéo theo sai lệch trục cọc ở phía dưới. Miệng hố phải được che chắn và quản lý an toàn trong suốt thời gian thi công.

Trong quá trình khoan, người vận hành theo dõi độ sâu theo từng giai đoạn, đối chiếu đất lấy lên với mặt cắt địa chất và ghi nhận các hiện tượng bất thường. Nếu dùng dung dịch giữ thành, phải duy trì mực dung dịch phù hợp để tạo áp lực giữ ổn định vách hố. Dung dịch cần được kiểm tra bằng thiết bị thích hợp theo các chỉ tiêu được chỉ định, chẳng hạn khối lượng riêng, độ nhớt và hàm lượng cát. Chỉ tiêu dung dịch phải được kiểm soát tại thời điểm cần thiết, đặc biệt trước khi đổ bê tông, vì dung dịch đã tuần hoàn nhiều lần có thể mang lượng hạt mịn lớn dù hố khoan vẫn có vẻ ổn định.

Khi đạt chiều sâu dự kiến, cần xác nhận điều kiện tại mũi cọc, không chỉ dựa vào trị số hiển thị trên máy. Chiều sâu thực tế, đặc điểm địa tầng và yêu cầu cắm vào lớp chịu lực phải được đối chiếu với thiết kế. Hố khoan sau đó được làm sạch bằng phương pháp phù hợp nhằm loại bỏ đất rời và cặn lắng ở đáy. Độ sâu và tình trạng đáy phải được kiểm tra lại sau vệ sinh, bởi cặn lắng quá mức có thể làm giảm hiệu quả truyền tải của cọc, nhất là cọc được thiết kế huy động đáng kể sức kháng mũi.

Thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi khi gia công và hạ lồng cốt thép

Lồng thép được gia công theo bản vẽ đã phê duyệt, kiểm tra đường kính, chiều dài, số lượng và vị trí thép dọc, thép đai, mối nối và các chi tiết tăng cứng. Con kê hoặc bộ phận định tâm giúp duy trì lớp bê tông bảo vệ, tránh lồng thép áp sát thành hố. Nếu dự kiến kiểm tra bằng siêu âm truyền qua, ống siêu âm phải được bố trí, liên kết chắc chắn và bảo đảm thông suốt theo phương án thí nghiệm.

Quá trình hạ lồng thép

Quá trình hạ lồng phải diễn ra có kiểm soát để tránh va quệt làm bong đất thành hố, biến dạng lồng hoặc làm hỏng ống siêu âm. Với lồng chia thành nhiều đoạn, các mối nối được kiểm tra trước khi hạ tiếp. Sau khi lắp dựng, cần xác nhận cao độ đỉnh lồng và biện pháp chống nổi khi đổ bê tông. Nếu việc hạ lồng kéo dài hoặc điều kiện hố khoan thay đổi, phải xem xét kiểm tra lại đáy hố và dung dịch trước khi chuyển sang bước tiếp theo.

Đổ bê tông cọc khoan nhồi và kiểm soát rủi ro

Bê tông cọc khoan nhồi được đổ liên tục qua ống dẫn để hạn chế lẫn dung dịch giữ thành. Trước khi đổ, kiểm tra cấp phối, tính công tác và khả năng cung ứng. Khi đổ, đầu ống luôn ngập trong bê tông; theo dõi cao độ mặt bê tông, lượng cấp và chiều sâu ống để quyết định thời điểm nâng ống.

Thể tích bê tông thực tế cần được đối chiếu với thể tích thiết kế, nhưng không thể kết luận chất lượng cọc chỉ từ chênh lệch này. Nếu xảy ra sập thành, mất dung dịch, tắc ống, gián đoạn cấp hoặc lồng thép dịch chuyển, phải ghi nhận, đánh giá và xử lý theo biện pháp được duyệt. Sự cố ảnh hưởng thân cọc cần được lập biên bản.

Đổ bê tông bằng ống dẫn

Bê tông cọc khoan nhồi thường được đổ bằng ống dẫn để đưa hỗn hợp xuống đáy hố, hạn chế tiếp xúc trực tiếp với dung dịch giữ thành. Trước khi đổ, cần kiểm tra thành phần cấp phối đã được chấp thuận, tính công tác, thời gian vận chuyển, số lượng xe và khả năng cung ứng liên tục. Ống dẫn phải kín, sạch, có chiều dài phù hợp và được lắp chắc chắn. Đợt bê tông đầu cần đủ để thiết lập dòng chảy ổn định, đẩy dung dịch ra khỏi ống theo đúng biện pháp thi công.

Trong khi đổ, đầu ống dẫn phải luôn ngập trong khối bê tông đã đổ với chiều sâu phù hợp theo biện pháp được duyệt. Nếu nhấc ống lên khỏi mặt bê tông, dung dịch hoặc đất có thể lọt vào, tạo đoạn thân cọc không đồng nhất. Người phụ trách cần đo cao độ mặt bê tông theo các thời điểm, đối chiếu với thể tích đã cấp và chiều sâu ống để quyết định lúc nâng, tháo từng đoạn ống. Đổ bê tông được duy trì liên tục đến cao độ quy định; phần bê tông phía trên cao độ cắt đầu cọc có tác dụng dành chỗ để loại bỏ lớp bê tông có nguy cơ lẫn tạp chất.

Quá trình đổ bê tông bằng ống dẫn

Nhận diện và xử lý tình huống bất thường

Thể tích bê tông thực tế cần được so sánh với thể tích hình học của cọc. Mức chênh lệch có thể phản ánh sự mở rộng hố, thay đổi địa tầng, thất thoát bê tông hoặc vấn đề trong đo đạc; không thể kết luận chất lượng cọc chỉ từ một chỉ số thể tích. Nhật ký nên ghi thời điểm bắt đầu và kết thúc đổ, cao độ mặt bê tông, lượng bê tông từng xe, diễn biến nâng ống và mọi khoảng gián đoạn.

• Sập thành hoặc thu hẹp hố: dừng bước chuyển tiếp, kiểm tra nguyên nhân và đánh giá lại khả năng làm sạch, hạ lồng, đổ bê tông an toàn.
• Mất dung dịch giữ thành: theo dõi biến động mực dung dịch, xác định tầng thấm mất và áp dụng phương án xử lý đã được chấp thuận.
• Tắc ống dẫn, gián đoạn cấp bê tông: ghi nhận thời gian, vị trí mặt bê tông và trình tự thao tác; không xử lý tùy tiện làm mất độ ngập của ống.
• Lồng thép nổi hoặc dịch chuyển: kiểm tra cao độ lồng trong khi đổ, điều chỉnh tốc độ và thao tác ống dẫn theo biện pháp thi công.

Mọi sự cố có thể ảnh hưởng đến tính liên tục của thân cọc phải được lập biên bản, đánh giá cùng tư vấn giám sát và đơn vị thiết kế khi cần. Việc tiếp tục thi công không đồng nghĩa sự cố đã được khắc phục; hồ sơ phải thể hiện rõ cơ sở kỹ thuật của quyết định xử lý.

Nghiệm thu cọc khoan nhồi và hoàn thiện hồ sơ

Nghiệm thu cọc khoan nhồi diễn ra từ định vị, khoan tạo lỗ, kiểm tra dung dịch, đáy hố, lồng thép đến đổ bê tông và kiểm tra sau thi công. Mọi sai khác về địa tầng, kích thước phải được ghi nhận, đánh giá và chấp thuận theo thẩm quyền. Siêu âm, thí nghiệm biến dạng nhỏ và nén tĩnh được thực hiện theo thiết kế; kiểm tra tính đồng nhất không thay thế thí nghiệm sức chịu tải.

Hồ sơ bàn giao gồm bản vẽ được duyệt, chứng chỉ vật liệu, nhật ký từng cọc, biên bản nghiệm thu, kết quả thí nghiệm và bản vẽ hoàn công. Chỉ thi công đài móng khi đầu cọc đạt yêu cầu và các tồn tại đã được xử lý.

Nghiệm thu theo công đoạn và kiểm tra sau thi công

Nghiệm thu cọc khoan nhồi bắt đầu từ trước khi khoan và tiếp tục sau khi bê tông đạt điều kiện thí nghiệm, không phải chỉ là kiểm tra một lần khi cọc đã hoàn thành. Hồ sơ theo công đoạn cần thể hiện vị trí tim, cao độ, đường kính theo thiết kế, chiều sâu khoan, địa tầng gặp thực tế, kết quả kiểm tra dung dịch và đáy hố, nghiệm thu lồng thép, quá trình đổ bê tông. Các sai khác so với thiết kế phải có đánh giá và chấp thuận theo thẩm quyền.

Phương pháp kiểm tra sau thi công được lựa chọn theo thiết kế và kế hoạch kiểm định. Siêu âm truyền qua giữa các ống có thể hỗ trợ đánh giá tính đồng nhất của bê tông trong phạm vi khảo sát; thí nghiệm biến dạng nhỏ có thể cung cấp dấu hiệu về sự liên tục của thân cọc. Khi cần xác định khả năng chịu tải thực tế, thí nghiệm nén tĩnh được thực hiện theo phương án và tiêu chí đã phê duyệt. Kết quả kiểm tra tính đồng nhất không tự thay thế kết quả thí nghiệm sức chịu tải; mỗi phép thử trả lời một câu hỏi kỹ thuật khác nhau và đều có giới hạn diễn giải.

Nếu kết quả thí nghiệm cho thấy dấu hiệu bất thường, cần đối chiếu với nhật ký của đúng cọc đó: thời điểm mất dung dịch, độ sâu có biến động thể tích bê tông, vị trí nối lồng thép hoặc khoảng gián đoạn đổ. Tùy mức độ, đơn vị có thẩm quyền có thể yêu cầu kiểm tra bổ sung, khảo sát sâu hơn hoặc đề xuất giải pháp xử lý. Không nên xem một biểu đồ bất thường là bằng chứng duy nhất để chấp nhận hay loại bỏ cọc.

Siêu âm cọc khoan nhồi

Hồ sơ phục vụ nghiệm thu và bàn giao

Bộ hồ sơ thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi cần có bản vẽ được duyệt, biện pháp thi công, chứng chỉ vật liệu, kết quả thí nghiệm bê tông, phiếu kiểm tra dung dịch, nhật ký khoan và đổ bê tông của từng cọc, biên bản nghiệm thu các công đoạn, kết quả kiểm tra sau thi công và tài liệu xử lý sai khác nếu có. Bản vẽ hoàn công phải phản ánh vị trí, cao độ và các thay đổi được chấp thuận, giúp đơn vị thi công đài cọc tiếp nhận chính xác hiện trạng.

Trước khi thi công đài móng, đầu cọc được xử lý đến cao độ thiết kế và kiểm tra tình trạng bê tông tại vùng tiếp giáp. Việc đục bỏ phần bê tông phía trên cần tránh làm hư hại thân cọc hữu hiệu hoặc thép chờ. Chỉ chuyển sang công tác tiếp theo khi các điểm nghiệm thu liên quan đã được xác nhận, kết quả kiểm tra đáp ứng yêu cầu dự án và những vấn đề tồn tại đã có hướng xử lý được phê duyệt.