Tiêu Chuẩn Thi Công Và Nghiệm Thu Cọc Khoan Nhồi

Tìm hiểu tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi theo TCVN 9395:2012: quy trình, kiểm tra chất lượng, sai số cho phép và hồ sơ cần có.

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi được tạo bằng cách khoan lỗ trong đất, đặt lồng thép rồi đổ bê tông tại chỗ. Phương pháp này phù hợp với công trình có tải trọng lớn hoặc điều kiện địa chất phức tạp, nhưng chất lượng thân cọc không thể quan sát trực tiếp sau khi hoàn thành. Vì vậy, tiêu chuẩn thi công nghiệm thu cọc khoan nhồi không chỉ quy định cách kiểm tra cọc thành phẩm mà còn yêu cầu kiểm soát từng công đoạn: định vị, tạo lỗ, giữ ổn định thành vách, làm sạch đáy, lắp lồng thép và đổ bê tông.

Thi công cọc khoan nhồi

Cọc khoan nhồi áp dụng những tiêu chuẩn, quy chuẩn nào?

TCVN 9395:2012 là căn cứ chính cho thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi. Tùy yêu cầu dự án, hồ sơ còn áp dụng TCVN 10304:2014 về thiết kế móng cọc, TCVN 9393:2012 về thử tải tĩnh, TCVN 9396:2012 về kiểm tra bê tông bằng siêu âm và TCVN 9397:2012 về kiểm tra khuyết tật.

Danh mục tiêu chuẩn cần đối chiếu với hợp đồng, thiết kế, chỉ dẫn kỹ thuật và điều kiện công trình, thay vì áp dụng giống nhau cho mọi dự án. Khi nghiệm thu, phải xem xét cả yêu cầu cụ thể về kích thước, vật liệu và chương trình kiểm tra. An toàn miệng hố khoan, thiết bị nâng và hệ thống điện phải tuân thủ QCVN 18:2021/BXD.

Tiêu chuẩn chính và các tiêu chuẩn kiểm tra liên quan

Tài liệu trọng tâm là TCVN 9395:2012 – Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu. Tiêu chuẩn này là cơ sở để lập biện pháp thi công, tổ chức kiểm tra trong quá trình tạo cọc và nghiệm thu công việc. Tùy yêu cầu của thiết kế, hồ sơ dự án còn có thể viện dẫn các tiêu chuẩn chuyên biệt về thử tải, đánh giá tính đồng nhất của bê tông và kiểm tra khuyết tật.

TCVN 9395:2012: Quy định các yêu cầu về thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi, từ công tác chuẩn bị đến kiểm tra chất lượng.
TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế: Cung cấp cơ sở thiết kế móng cọc, xác định tải trọng, sức chịu tải và các yêu cầu cần thể hiện trong hồ sơ thiết kế.
TCVN 9393:2012 – Cọc – Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục: Áp dụng khi thiết kế hoặc đề cương kiểm tra yêu cầu thử tải tĩnh.
TCVN 9396:2012 – Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng nhất của bê tông – Phương pháp xung siêu âm: Dùng để khảo sát chất lượng bê tông thân cọc thông qua các ống siêu âm đã lắp đặt.
TCVN 9397:2012 – Cọc – Kiểm tra khuyết tật bằng phương pháp động biến dạng nhỏ: Là một phương pháp kiểm tra tính liên tục của thân cọc trong điều kiện áp dụng phù hợp.

Đối với vật liệu và kết cấu, cần đối chiếu thêm các tiêu chuẩn được viện dẫn trong hồ sơ thiết kế, chẳng hạn tiêu chuẩn về thép cốt bê tông, vật liệu chế tạo bê tông và lấy mẫu thí nghiệm. Không nên mặc định một danh mục tiêu chuẩn giống nhau cho mọi dự án: loại cọc, môi trường đất, phương pháp giữ thành và yêu cầu kiểm tra có thể khác nhau. Trước khi thi công, nhà thầu cần lập danh mục tài liệu áp dụng theo đúng phiên bản được hồ sơ hợp đồng, thiết kế và quy định hiện hành chấp nhận.

Khoan rút lõi cọc khoan nhồi để kiểm tra

Phân biệt yêu cầu của tiêu chuẩn, thiết kế và quy chuẩn an toàn

Tiêu chuẩn kỹ thuật, bản vẽ thiết kế và chỉ dẫn kỹ thuật có vai trò bổ sung cho nhau. Tiêu chuẩn đưa ra nguyên tắc và phương pháp kiểm soát; thiết kế xác định các yêu cầu cụ thể như đường kính, chiều dài, cao độ mũi cọc, cấu tạo lồng thép, cấp bê tông và chương trình thí nghiệm. Không thể nghiệm thu chỉ bằng cách đối chiếu một vài trị số chung trong tiêu chuẩn mà bỏ qua yêu cầu riêng của công trình.

An toàn thi công phải tuân thủ quy định pháp luật và quy chuẩn áp dụng, trong đó có QCVN 18:2021/BXD về an toàn trong thi công xây dựng. Khu vực miệng hố khoan cần được rào chắn; thiết bị nâng, điện, sàn công tác và hệ thống ống đổ bê tông phải được kiểm soát. Đây là yêu cầu độc lập với việc cọc có đạt chất lượng chịu lực hay không.

Kiểm soát kỹ thuật theo từng giai đoạn thi công cọc khoan nhồi

Kiểm soát kỹ thuật cọc khoan nhồi diễn ra xuyên suốt. Trước khi khoan, phải đối chiếu địa chất, kiểm tra nền đặt thiết bị, định vị tim cọc và chọn biện pháp giữ thành phù hợp. Trong khi tạo lỗ, cần ghi nhận địa tầng thực tế, theo dõi dung dịch, kiểm tra hình học hố và làm sạch đáy trước khi đổ bê tông.

Lồng thép cần đúng thiết kế, được định tâm và hạ có kiểm soát. Khi đổ bằng ống dẫn, phải kiểm tra hỗn hợp, duy trì đầu ống ngập trong bê tông và theo dõi cao độ thực tế. Nhật ký thi công và sai lệch bất thường phải được ghi nhận, đánh giá kịp thời.

Chuẩn bị mặt bằng, định vị và lựa chọn biện pháp giữ thành

Trước khi khoan, đơn vị thi công phải nghiên cứu hồ sơ khảo sát địa chất, mực nước ngầm, vị trí công trình lân cận và các vật cản có thể gặp trong đất. Mặt bằng phải bảo đảm khả năng chịu tải cho máy khoan, cần cẩu và xe bê tông; đường vận chuyển bùn thải cần được bố trí để không làm mất ổn định nền thi công. Việc xác định tim cọc phải dựa trên hệ mốc được bàn giao, có kiểm tra chéo trước khi đặt máy.

Ống vách tạm thường được sử dụng để bảo vệ phần miệng hố khoan, giữ đúng vị trí và hạn chế sạt lở ở lớp đất phía trên. Với những đoạn sâu hơn, thành hố có thể được ổn định bằng dung dịch giữ thành hoặc bằng ống vách theo biện pháp đã được phê duyệt. Lựa chọn công nghệ phải xuất phát từ điều kiện địa chất thực tế; không nên dùng một quy trình cố định cho cả tầng đất rời bão hòa nước và tầng đá phong hóa.

Tạo lỗ khoan, kiểm tra dung dịch và làm sạch đáy

Trong quá trình khoan, cần ghi nhận độ sâu, địa tầng thực gặp, tốc độ khoan, hiện tượng mất dung dịch, sập thành hoặc gặp chướng ngại vật. Những thông tin này giúp đối chiếu với hồ sơ khảo sát và nhận biết sớm nguy cơ thay đổi tiết diện cọc. Khi địa chất thực tế khác đáng kể so với dự kiến, nhà thầu cần báo tư vấn giám sát và đơn vị thiết kế để xem xét biện pháp xử lý, thay vì tự ý thay đổi chiều dài cọc.

Nếu dùng dung dịch giữ thành, các chỉ tiêu của dung dịch phải được kiểm tra tại những thời điểm quy định trong biện pháp thi công, đặc biệt trước khi đổ bê tông. Dung dịch không đạt yêu cầu có thể khiến thành hố mất ổn định hoặc làm tăng nguy cơ lẫn bùn vào bê tông. Mực dung dịch trong hố cũng phải được duy trì phù hợp để tạo áp lực giữ thành, đồng thời tránh tràn gây ô nhiễm khu vực thi công.

Sau khi đạt độ sâu thiết kế, cần kiểm tra hình học hố khoan và làm sạch đáy theo quy trình áp dụng. Cặn lắng đáy quá dày làm giảm khả năng truyền tải của mũi cọc, nhất là với cọc được thiết kế huy động đáng kể sức kháng mũi. Kiểm tra đáy lần đầu không thay thế cho kiểm tra trước khi đổ bê tông, vì cặn có thể tiếp tục lắng trong thời gian chờ lắp lồng thép và chuẩn bị ống đổ.

Lắp lồng thép và đổ bê tông bằng ống dẫn

Lồng thép phải được kiểm tra về chủng loại, đường kính và số lượng thanh, bước đai, chiều dài nối, vị trí cốt thép tăng cường cùng các chi tiết theo bản vẽ. Con kê và bộ phận định tâm giúp duy trì lớp bê tông bảo vệ khi hạ lồng. Nếu thiết kế yêu cầu siêu âm thân cọc, các ống siêu âm phải được cố định chắc chắn, giữ thông suốt và bịt kín để tránh bê tông hoặc bùn lọt vào.

Quá trình hạ lồng cần diễn ra có kiểm soát, tránh va đập làm sạt thành hố hoặc biến dạng lồng thép. Cao độ đỉnh lồng và vị trí treo giữ phải được xác nhận trước khi đổ. Trường hợp lồng bị kẹt, không nên dùng lực ép quá mức khi chưa xác định nguyên nhân; thao tác cưỡng bức có thể làm thay đổi hình dạng hố khoan hoặc phá hỏng cấu tạo cốt thép.

Bê tông cọc khoan nhồi thường được đổ bằng ống dẫn trong môi trường có dung dịch giữ thành hoặc nước. Trước khi đổ, phải kiểm tra tính phù hợp của cấp phối, khả năng công tác của hỗn hợp, khối lượng bê tông dự kiến và tình trạng kín khít của ống. Trong suốt quá trình đổ, đầu dưới ống cần được duy trì ngập trong bê tông theo biện pháp được phê duyệt; việc nâng ống phải căn cứ vào cao độ mặt bê tông thực tế, không chỉ dựa trên lượng bê tông đã cấp.

Nhật ký đổ bê tông cần thể hiện thời gian bắt đầu, kết thúc, lượng bê tông từng đợt, cao độ mặt bê tông và các tình huống bất thường. Nếu lượng bê tông thực tế chênh lệch lớn so với thể tích hình học dự tính, cần phân tích nguyên nhân: hố khoan mở rộng, mất bê tông vào địa tầng hoặc sai lệch trong phép đo đều có thể xảy ra. Chênh lệch thể tích là tín hiệu cần kiểm tra, không tự nó chứng minh cọc đạt hay không đạt.

Nghiệm thu cọc khoan nhồi dựa trên những bằng chứng nào?

Nghiệm thu cọc khoan nhồi cần dựa trên bằng chứng tại các điểm dừng kỹ thuật: định vị tim cọc, kiểm tra hố khoan, lồng thép và điều kiện trước khi đổ bê tông. Nhật ký thi công, chứng từ vật liệu, kết quả thí nghiệm bê tông và bản vẽ hoàn công giúp đối chiếu quá trình thực hiện với thiết kế.

Thử tải tĩnh đánh giá ứng xử chịu tải; siêu âm và thử động biến dạng nhỏ hỗ trợ kiểm tra thân cọc theo giới hạn riêng, không thay thế nhau. Phạm vi và tiêu chí thử phải theo hồ sơ được duyệt. Khi phát hiện sai lệch, cần ghi nhận, đối chiếu dữ liệu và kiểm tra bổ sung. Các bên có trách nhiệm, đặc biệt là đơn vị thiết kế, đánh giá và quyết định biện pháp xử lý; không che giấu khuyết tật.

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi

Việc nghiệm thu nên được tổ chức theo các điểm dừng kỹ thuật trước khi công việc bị che khuất: kiểm tra tim cọc và ống vách; xác nhận độ sâu, điều kiện đáy hố; kiểm tra lồng thép; đánh giá điều kiện trước khi đổ bê tông. Sau thi công, cần đối chiếu cao độ đầu cọc, hồ sơ vật liệu, mẫu bê tông và nhật ký thực tế. Cách làm này giúp truy nguyên nguyên nhân nếu kết quả kiểm tra thân cọc xuất hiện bất thường.

Thử tải tĩnh, siêu âm thân cọc và phương pháp động biến dạng nhỏ cung cấp những loại thông tin khác nhau. Thử tải tĩnh đánh giá ứng xử chịu tải theo chương trình thử được duyệt; siêu âm hỗ trợ nhận diện vùng bê tông có dấu hiệu không đồng nhất giữa các ống đo; còn thử động biến dạng nhỏ hỗ trợ kiểm tra tính liên tục của thân cọc trong giới hạn của phương pháp. Không nên xem kết quả của một phương pháp là sự thay thế đương nhiên cho tất cả phương pháp còn lại.

Số lượng cọc được thử, vị trí thử, thời điểm thử và tiêu chí đánh giá phải theo thiết kế, chỉ dẫn kỹ thuật, đề cương thí nghiệm được chấp thuận và tiêu chuẩn tương ứng. Khi số liệu có dấu hiệu bất thường, cần xem xét đồng thời điều kiện thi công, nhật ký đổ bê tông, địa chất và độ tin cậy của phép đo. Việc kết luận cọc có được sử dụng hay cần xử lý thuộc quá trình đánh giá kỹ thuật của các bên có trách nhiệm, đặc biệt là đơn vị thiết kế.

Hồ sơ nghiệm thu và cách xử lý sai lệch

Một bộ hồ sơ nghiệm thu cọc khoan nhồi cần cho phép người kiểm tra theo dõi được toàn bộ quá trình hình thành từng cọc, không chỉ xem kết quả thí nghiệm cuối cùng. Những tài liệu thường cần tập hợp gồm:

Hồ sơ đầu vào: Bản vẽ, chỉ dẫn kỹ thuật, biện pháp thi công được duyệt, hồ sơ khảo sát địa chất và chứng từ vật liệu.
Hồ sơ quá trình: Biên bản định vị; nhật ký khoan; kết quả kiểm tra dung dịch, đáy hố và lồng thép; nhật ký đổ bê tông; hồ sơ lấy mẫu.
Hồ sơ sau thi công: Kết quả thí nghiệm bê tông, kết quả kiểm tra thân cọc hoặc thử tải theo yêu cầu, bản vẽ hoàn công và biên bản xử lý phát sinh nếu có.

Khi phát hiện sai lệch về vị trí, độ sâu, cao độ, thời gian gián đoạn đổ bê tông hoặc kết quả kiểm tra thân cọc, nhà thầu phải ghi nhận trung thực và báo cáo theo quy trình quản lý chất lượng của dự án. Biện pháp xử lý có thể là kiểm tra bổ sung, đánh giá lại khả năng làm việc của móng, sửa đổi thiết kế hoặc thi công cọc thay thế, tùy mức độ ảnh hưởng. Không được tự ý che giấu khuyết tật bằng cách sửa nhật ký hoặc chỉ dựa vào kết quả mẫu bê tông để bỏ qua bất thường ở thân cọc.