Cọc định vị, khung định vị, sàn thao tác, ống vách trong thi công cọc khoan nhồi trên sông hoặc biển

Mối liên hệ giữa: Cọc định vị, khung định vị, sàn thao tác, ống vách trong thi công cọc khoan nhồi trên sông hoặc biển

Trong thi công cọc khoan nhồi trên sông hoặc trên biển, cọc định vị, khung định vị, sàn thao tác và ống vách là những hạng mục có mối liên hệ chặt chẽ, tạo thành một hệ thống thống nhất để đảm bảo thi công chính xác, an toàn và ổn định. Mỗi bộ phận đảm nhận một chức năng riêng nhưng hỗ trợ lẫn nhau trong toàn bộ quá trình từ định vị tim cọc đến hoàn thiện hố khoan.

1. Cọc định vị – Xác định tim và vị trí công trình

Cọc định vị là các cọc thép hoặc cọc ống được đóng xuống lòng sông hoặc đáy biển theo đúng tọa độ thiết kế. Đây là mốc cố định để xác định chính xác vị trí từng cọc khoan nhồi.

Vai trò của cọc định vị gồm:

• Xác định tim cọc theo bản vẽ.
• Làm điểm tựa để lắp đặt khung định vị.
• Chống sai lệch vị trí do dòng chảy, sóng hoặc thủy triều.
• Duy trì hệ tọa độ trong suốt quá trình thi công.

Nếu không có cọc định vị, việc xác định đúng vị trí cọc khoan nhồi trên mặt nước gần như không thể đạt độ chính xác yêu cầu.

Hai phương pháp thi công đóng cọc trên biển

Trong thi công các công trình trên biển như cầu cảng, bến tàu, trụ cầu vượt biển, điện gió ngoài khơi hoặc các kết cấu hạ tầng ven biển, có hai phương pháp đóng cọc được sử dụng phổ biến là búa treo và búa dàn. Việc lựa chọn phương pháp nào phụ thuộc vào kích thước cọc, chiều dài cọc, điều kiện mặt bằng thi công, độ sâu nước và yêu cầu về độ chính xác của công trình.

1. Phương pháp búa treo

Búa treo là phương pháp sử dụng búa đóng cọc được treo trực tiếp trên cần cẩu hoặc cẩu nổi. Trong quá trình thi công, cọc được cẩu dựng đứng, sau đó búa được hạ xuống đầu cọc để thực hiện các nhát đóng.

Ưu điểm của phương pháp này là thiết bị gọn, dễ di chuyển, chi phí đầu tư thấp và phù hợp với các công trình có số lượng cọc không quá lớn hoặc khu vực thi công chật hẹp. Tuy nhiên, do búa được treo tự do nên khả năng giữ phương thẳng đứng của cọc phụ thuộc nhiều vào tay nghề người vận hành và điều kiện sóng gió trên biển.

Phương pháp búa treo thường được áp dụng cho các loại cọc thép, cọc ống hoặc cọc bê tông có chiều dài và tải trọng ở mức trung bình.

2. Phương pháp búa dàn

Búa dàn là phương pháp sử dụng khung dẫn hướng (leader hoặc dàn dẫn hướng) để giữ cố định cọc và búa trong suốt quá trình đóng. Cọc được đặt trong hệ thống dẫn hướng, sau đó búa di chuyển theo ray hoặc theo khung để đóng cọc xuống nền đất.

Ưu điểm lớn nhất của búa dàn là độ chính xác rất cao. Hệ thống dẫn hướng giúp cọc luôn giữ đúng phương thẳng đứng hoặc đúng góc nghiêng thiết kế, hạn chế hiện tượng lệch tim và nghiêng cọc. Ngoài ra, búa dàn có khả năng thi công các loại cọc có đường kính lớn, chiều dài lớn và trọng lượng nặng, phù hợp với các công trình quy mô lớn ngoài khơi.

Nhược điểm của phương pháp này là chi phí thiết bị cao, thời gian lắp dựng lâu hơn và yêu cầu mặt bằng thi công đủ rộng để bố trí hệ thống dàn dẫn hướng.

2. Khung định vị – Liên kết và cố định toàn bộ hệ thống

• Sau khi cọc định vị được đóng hoàn thành, khung định vị sẽ được lắp liên kết với các cọc này.
• Khung định vị thường được chế tạo bằng thép hình H, I, U hoặc thép hộp, tạo thành kết cấu cứng bao quanh vị trí tim cọc.

Hệ khung định vị thường thấy nhất là hệ khung thép hình H350 kết hợp với H250 và các đoạn H200, I200… Hoặc các dòng ống thép D219, ống thép D273, D325, D355… tùy vào bản vẽ của từng công trình

Khung định vị có nhiệm vụ:

• Giữ đúng tim cọc khoan.
• Định vị ống vách.
• Làm kết cấu chịu lực tạm thời.
• Hạn chế rung lắc khi thi công trên mặt nước.
• Làm điểm neo cho sàn thao tác.

Có thể hiểu đơn giản: Cọc định vị là móng của hệ định vị, còn khung định vị là bộ khung liên kết toàn bộ hệ thống.

3. Sàn thao tác – Nền làm việc cho thiết bị và nhân công

Sau khi khung định vị được lắp đặt, nhà thầu tiến hành thi công sàn thao tác.

Sàn thao tác được liên kết trực tiếp với khung định vị hoặc hệ cọc định vị để tạo mặt bằng ổn định trên sông hoặc biển.

Đây là nơi bố trí:

• Máy khoan cọc nhồi.
• Cẩu bánh xích.
• Máy rung hạ ống vách.
• Máy bơm bentonite.
• Thiết bị đo đạc.
• Công nhân thi công.

Ngoài ra sàn thao tác còn chịu tải trọng rất lớn từ thiết bị thi công.

Do đó khung định vị phải đủ cứng để truyền toàn bộ tải trọng xuống hệ cọc định vị.

4. Ống vách – Bảo vệ miệng hố khoan

Sau khi hệ định vị hoàn thiện, bước tiếp theo là hạ ống vách.

Ống vách được đặt chính giữa khung định vị theo đúng tim cọc.

Nhiệm vụ của ống vách:

• Giữ ổn định miệng hố khoan.
• Chống sạt lở đất.
• Ngăn nước mặt tràn vào hố khoan.
• Định hướng mũi khoan.
• Giữ đúng vị trí cọc trong suốt quá trình khoan.

Nếu ống vách bị lệch tâm, toàn bộ cọc khoan nhồi cũng sẽ bị lệch theo.

Vì vậy ống vách luôn được cố định nhờ hệ khung định vị.

Xem: Quy trình gia công lắp hạ ống vách tại đây

Mối liên hệ giữa: Cọc định vị, khung định vị, sàn thao tác, ống vách

Trong thi công cọc khoan nhồi trên sông hoặc biển, cọc định vị, khung định vị, sàn thao tác và ống vách được triển khai theo một trình tự nhất định. Mỗi hạng mục đều là tiền đề để thi công hạng mục tiếp theo, tạo thành một hệ thống liên kết chặt chẽ từ khi bắt đầu định vị đến khi hoàn thành cọc khoan nhồi.

Bước 1: Đóng cọc định vị

Đây là công đoạn đầu tiên và đóng vai trò quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình thi công. Các cọc định vị được đóng xuống nền sông hoặc đáy biển theo đúng tọa độ thiết kế bằng các thiết bị định vị GPS RTK, máy toàn đạc hoặc các thiết bị khảo sát chuyên dụng.

Hệ cọc định vị tạo nên những điểm mốc cố định, giúp xác định chính xác tim cọc khoan nhồi và làm nền móng cho toàn bộ hệ thống thi công phía trên. Nếu cọc định vị bị sai lệch, tất cả các hạng mục tiếp theo như khung định vị, sàn thao tác và ống vách đều sẽ bị ảnh hưởng.

Bước 2: Lắp khung định vị

Sau khi hệ cọc định vị được kiểm tra đạt yêu cầu, khung định vị sẽ được lắp đặt và liên kết trực tiếp với các cọc này.

Khung định vị có nhiệm vụ liên kết các cọc thành một kết cấu vững chắc, đồng thời tạo vị trí chuẩn để lắp đặt ống vách. Ngoài chức năng định tâm, khung còn giúp chống rung lắc, hạn chế biến dạng khi chịu tác động của sóng, gió, thủy triều và tải trọng từ các thiết bị thi công.

Có thể xem đây là bộ phận trung gian kết nối giữa hệ cọc định vị dưới nền và toàn bộ kết cấu thi công phía trên.

Bước 3: Lắp sàn thao tác

Sau khi khung định vị được cố định, sàn thao tác sẽ được lắp đặt lên trên.

Sàn thao tác tạo ra mặt bằng ổn định để bố trí máy khoan cọc nhồi, cẩu, máy rung hạ ống vách, máy bơm bentonite, máy phát điện cùng nhiều thiết bị phục vụ thi công khác. Đây cũng là nơi kỹ sư và công nhân thực hiện các công việc kiểm tra, lắp dựng và vận hành thiết bị.

Toàn bộ tải trọng của sàn thao tác được truyền xuống khung định vị, sau đó phân phối xuống hệ cọc định vị và nền đất bên dưới. Vì vậy, nếu khung định vị hoặc cọc định vị không đủ khả năng chịu lực, sàn thao tác có thể bị lún, nghiêng hoặc mất ổn định.

Bước 4: Hạ ống vách

Sau khi mặt bằng thi công đã sẵn sàng, ống vách được cẩu và hạ xuống đúng vị trí đã được định tâm bởi khung định vị.

Ống vách giữ vai trò ổn định phần miệng hố khoan, chống sạt lở đất, ngăn nước và bùn xâm nhập vào hố khoan, đồng thời định hướng cho mũi khoan đi đúng tim cọc.

Khung định vị sẽ giữ cho ống vách luôn thẳng đứng và không bị dịch chuyển trong suốt quá trình thi công. Đây là yếu tố rất quan trọng để đảm bảo cọc khoan nhồi đạt đúng vị trí và kích thước theo thiết kế.

Bước 5: Khoan tạo lỗ

Sau khi ống vách được cố định, máy khoan bắt đầu thực hiện khoan tạo lỗ đến chiều sâu thiết kế.

Trong suốt quá trình khoan, ống vách tiếp tục giữ ổn định phần miệng hố, còn khung định vị đảm bảo ống vách không bị lệch do rung động của máy khoan hoặc tác động từ môi trường. Nhờ đó, hố khoan luôn được duy trì đúng phương thẳng đứng và đúng tim cọc.

Bước 6: Hạ lồng thép

Sau khi hoàn thành việc khoan và vệ sinh hố khoan, lồng thép được cẩu hạ xuống thông qua ống vách.

Nhờ hệ khung định vị và ống vách, lồng thép được dẫn hướng chính xác vào tâm hố khoan, hạn chế va chạm vào thành hố hoặc làm biến dạng lồng thép. Đây cũng là giai đoạn lắp đặt các ống siêu âm cọc khoan nhồi để phục vụ công tác kiểm tra chất lượng cọc sau khi đổ bê tông.

Xem thêm: Quy trình gia công lắp dựng lồng thép cọc khoan nhồi

Bước 7: Đổ bê tông bằng ống Tremie

Sau khi lồng thép được đặt đúng vị trí, bê tông sẽ được đổ bằng ống Tremie từ đáy hố khoan lên trên.

Trong suốt quá trình đổ bê tông, hệ cọc định vị, khung định vị và ống vách vẫn tiếp tục giữ ổn định toàn bộ kết cấu, tránh hiện tượng dịch chuyển lồng thép hoặc lệch tim cọc. Sau khi bê tông đạt đến cao độ yêu cầu, ống vách sẽ được rút lên theo đúng quy trình kỹ thuật để hoàn thành cọc khoan nhồi.

Tổng kết

Nếu một trong bốn hạng mục này không được thi công đúng yêu cầu kỹ thuật, nguy cơ phát sinh sai lệch tim cọc, nghiêng cọc, sạt thành hố khoan hoặc mất ổn định hệ thống sẽ tăng lên đáng kể, đặc biệt trong điều kiện thi công trên sông hoặc ngoài biển với tác động của sóng, gió và dòng chảy.

Nhờ sự phối hợp đồng bộ giữa cọc định vị – khung định vị – sàn thao tác – ống vách, nhà thầu có thể kiểm soát chính xác vị trí cọc khoan nhồi, đảm bảo chất lượng thi công, an toàn lao động và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của các công trình cầu cảng, cầu vượt sông, điện gió ngoài khơi và các dự án hạ tầng ven biển.

Đơn vị cung ứng vật tư cọc khoan nhồi

Phòng kinh doanh và hỗ trợ khách hàng

CÔNG TY CỔ PHẦN THÉP HÙNG PHÁT

• Kinh doanh: Ms Uyên 0939 287 123
• Kinh doanh: Ms Nha 0937 343 123
• Kinh doanh: Ms Ly 0909 938 123
• Kinh doanh: Ms Mừng 0938 261 123
• Kinh doanh: Ms Di 0909 941 123
• Kinh doanh: Ms Trà 0988 588 936
• Hỗ trợ khách hàng Miền Nam: Ms Trâm 0938 437 123
• Hỗ trợ khách hàng miền Bắc: Ms Tâm 0933 710 789
• Phòng sản xuất vật tư cọc khoan nhồi: Ms Duyên 0971 960 496

Trụ sở : H62 KDC Thới An, Đường Lê Thị Riêng, Phường Thới An, TPHCM

Kho hàng miền nam 1: số 1769 QL1A, P.Tân Thới Hiệp, TPHCM

Kho hàng miền nam 2: 1448 QL1A, P.Thới An, TPHCM

Kho hàng miền Bắc: số 68 đường Đại Thanh, Xã Ngọc Hồi, Hà Nội