CÁC PHƯƠNG PHÁP HẠ CỌC BÊ TÔNG
Có rất nhiều phương pháp hạ cọc khác nhau. Mỗi phươn pháp thích hợp cho một hoàn cảnh nhất định. Sau đây là một số kinh nghiệm lựa chọn có tính sơ bộ để xem xét và tính toán kiểm tra lại cụ thể hơn, trước khi quyết định.
1. Hạ cọc bằng búa rơi tự do:
Người ta dùng tời hoặc dùng sức người để kéo búa lên cao rồi thả xuống rơi vào đầu cọc, nhờ trọng lượng rơi của quả búa đập mạnh lên đầu cọc khiến cho cọc được hạ sâu xuống nền. Phương pháp này đơn giản xong hiệu suất thấp, tốc độ thi công chậm cho nên chỉ dùng với trường hợp cọc nhỏ và ngắn (cọc bê tông nhỏ, cọc gỗ, cừ tràm...) Các giá búa có thể làm bằng gỗ hoặc bằng thép. Hiện rất ít được dùng
2. Hạ cọc bằng búa hơi đơn động:
Búa hơi đơn động hoạt động nhờ sự dẫn động của khí nén. Trong quá trình làm việc, khối lượng chết của búa nhỏ hơn khối lượng động của búa (phần tĩnh là 30% còn phần động là 70%). Nhờ vận động năng sản sinh lớn, lực búa mạnh. Búa hoạt động được nhờ sự cung cấp khí nén của một máy khí nén đi kèm. Kết cấu búa giản đơn, đầu cọc ít bị phá hoại, tốc độ đóng cọc và lực xung kích do búa tạo ra lớn – Hiệu suất nói chung tương đối cao.
Có thể dùng để hạ các loại cọc, nhưng tốt nhất là dùng để đóng các ống thép xuống nền khi thi công cọc nhồi không sâu, sau khi bắt đầu đổ bê tông thì cũng từ từ rút ống vách lên
3. Hạ cọc bằng búa hơi song động:
Búa hơi song động (còn gọi là búa đập kép) người ta dùng búa hơi song động để đóng các loại cọc thép, cọc bê tông cốt thép và được sử dụng nhiều tại các công trình thủy, đường sông. Khác với búa hơi đơn động, búa hơi song động có trọng lượng quả búa (phần động) chỉ chiếm khoảng 15 – 25% trọng lượng quả búa. Bù lại, số lần xung kích của búa hơi song động rất lớn 100 đến 200 lần trong một phút. Nhờ vậy năng lượng búa cũng được tăng lên. So với búa hơi đơn động cùng công suất, búa hơi song động có kích thước nhỏ hơn.
Đóng cọc bằng búa hơi song động
Búa hơi song động ngoài năng suất cao, có thể điều chỉnh được số lần va đập (xung kích của búa) trong một phút... nó có ưu điểm là thân máy kín và phần chi tiết máy bên trong được bảo vệ tốt nên có thể dùng để đóng cọc ở dưới nước. Búa hơi song động có cùng nhược điểm như búa hơi đơn động là phải có thiết bị đi kèm (đường ống mềm dẫn khí nén, các máy tạo khí nén di động) tương đối cồng kềnh... Mặc dù xung lực lớn, số lần xung kích nhiều và hiệu suất cao song việc vận chuyển hơi nặng nề và khó khăn.
Búa hơi song động có thể đóng các loại cọc (thép BTCT...) và có thể dùng để đóng cọc xiên (quả búa tựa trên giá xiên), đóng cọc dưới nước, đóng cọc theo phương pháp treo búa (không có giá tựa, phải dùng cần trục treo búa giữ thăng bằng trên đầu cọc – thường áp dụng để đóng cọc ở sông hoặc cảng...) Người ta cũng dùng búa hơi song động để nhổ cọc khi cần thiết.
>>> Đơn vị thi công văng chống cừ tại Hải Phòng <<<
4. Hạ cọc bằng búa diezen:
Bản thân búa là động cơ đi ê zen thuộc nhóm pít tông tự do, năng lượng hơi diezen đốt cháy được truyền trực tiếp lên quả búa, vận hành đơn giản, không cần nguồn cung cấp từ bên ngoài (như búa hơi đơn động và song động, búa chấn động chạy điện...) Năng suất công tác cao nên được sử dụng gần như phổ biến. Nó có thể dùng để đóng các loại cọc (BTCT, thép, cọc đặc, cọc ống...).
Có 2 loại búa diezen:
+ Búa diezen kiểu cột
+ Búa diezen kiểu ống
5. Hạ cọc bằng búa chấn động:
Búa chấn động hay còn gọi là búa rung là thiết bị được dùng để hạ cọc theo phương pháp chấn động. Có những thiết bị chấn động hạ cọc có tần số rung cao (1500 lần dao động trong một phút) và có những thiết bị chấn động hạ cọc có tần số rung thấp (300 đến 500 lần dao động trong một phút)
Do tác động của máy gân chấn động, lực ma sát quanh cọc sẽ giảm và cọc dễ dàng hạ xuống độ sâu cần thiết.
Hạ cọc bằng búa rung
Thiết bị rung dùng để hạ các cọc có diện tích mặt cắt ngang nhỏ (ít chiếm chỗ thể tích của đất) vì vậy nó rất thích hợp để hạ các cọc thép cừ Larsen, cọc ván và các ống thép (dùng để giữ vách cho các cọc nhồi khi không sử dụng bentonit)
Thiết bị rung hạ cọc (bao gồm cả máy rung hạ cọc – Vibratory pile driver và búa rung Vibrohammer) chỉ dùng để hạ cọc ở các vùng đất mềm (đất thịt, đất sét mềm...) Khi hạ cọc thẳng đứng (không dùng để hạ cọc xiên). Ngoài ra nó cũng được dùng để nhổ cọc (các loại cọc bản và các loại cọc ống)
6. Hạ cọc có kèm sói nước:
Khi hạ cọc tại các vùng có lớp đất cứng mà cọc không xuống được, người ta dùng phương pháp hạ cọc bê tông (đóng, rung) có kèm sói nước. Nhờ có sói nước mà tốc độ hạ cọc nhanh đồng thời đảm bảo đầu cọc không bị phá hoại khi tăng lực hạ ở đầu cọc.
Cũng cần lưu ý rằng, do sói nước nhiều nên nó cũng có nguy cơ làm các công trình lân cận bị lún sụt. Hạ cọc có kèm sói nước chỉ áp dụng để hạ các cọc thẳng đứng, thường dùng nhất là khi hạ các cọc ống BTCT có mặt cắt lớn (kết hợp với đóng cọc) tại các vùng có cát, đá dăm hay cuội sỏi nhỏ. Nó hoàn toàn không thích hợp với lớp đất có cuội sỏi lớn (đá củ đậu) và cũng không thích hợp khi phải xuyên qua tầng đất cứng có chiều dày > 50cm.
>>> Bảng báo đơn giá văng chống cừ chuẩn nhất 2020 tại Hải Phòng <<<
7. Hạ cọc sau khi khoan lỗ:
Tại các vùng đất mềm, để tránh sự cố đáng tiếc khi hạ cọc sâu có thể ảnh hưởng đến các công trình hiện hữu lân cận hoặc ảnh hưởng đến các tuyến ống ngầm hiện hữu có thể dịch chuyển hoặc trồi lên... Người ta dùng giải pháp khoan tạo lỗ sau đó mới cho cọc vào lỗ khoan và hạ tiếp tục.
Trước hết người ta khoan lỗ với chiều sâu bằng 1/3 đến 2/3 chiều dài của cọc, sau đó cho cọc vào lỗ rồi hạ cọc đến cao độ thiết kế bằng búa (lực xung kích) hoặc búa chấn động.
Với cách làm này, hiện tượng chèn đất, trồi đất, dịch chuyển các tuyến ống ngầm sẽ không xảy ra, đồng thời cũng giảm ồn, giảm chấn động do đóng cọc hạ cọc gây ra.
Phương pháp này cũng được áp dụng trong trường hợp cọc quá dài, kích thước mặt cắt ngang của cọc quá lớn mà khả năng của quả búa lại có hạn trong khi đó tầng đất sâu tương đối cứng.
Khi thực hiện phương pháp hạ cọc này cần lưu ý các điểm sau đây:
Hạ cọc vòng ngoài (xung quanh) trước, các cọc ở giữa hạ sau.
Các cọc dài thực hiện trước, các cọc ngắn hạ sau
Khoan xong lỗ nào nên hạ cọc ngay cho lỗ ấy, việc hạ cọc phải thực hiện ngay sau khi khoan lỗ (không quá 1 giờ) để tránh để đất lở lấp hố khoan. Để đảm bảo lực ma sát của cọc bê tông chịu tải, lỗ khoan có đường kính nhỏ hơn cạnh của mặt cắt cọc khoảng 2/3 chiều dài cạnh của mặt cắt vuôn của cọc.
8. Hạ cọc bằng phương pháp ép tĩnh:
Hiện nay việc hạ cọc trong thành phố hoặc ở nơi đông dân cư người ta áp dụng phương pháp ép cọc (nén tĩnh). Phương pháp ép cọc (hạ cọc bằng phương pháp ép tĩnh) không gây tiếng ồn và không gây chấn động vì vậy rất an toàn cho các công trình hiện hữu kế cận.
Hạ cọc bằng phương pháp ép tĩnh
Hạ cọc bằng phương pháp nén tĩnh xảy ra 2 trường hợp: Nén trước và nén sau
Khi thi công công trình mới thường người ta thực hiện nén trước (ép cọc -> đào đất -> thi công BTCT móng và tầng hầm -> thi công phần trên).
