MÁY KHOAN CỌC XI MĂNG ĐẤT - THIẾT BỊ THI CÔNG CỌC XI MĂNG ĐẤT
Cọc xi măng đất là gì? Hay cọc xi măng đất có ứng dụng gì? là những câu hỏi thường gặp với những ai đang làm về xây dựng. Việc lựa chọn đúng loại cọc nó quan trọng như thế nào và tại sao cọc xi măng lại được quan tâm như vậy. Bạn đang xem: Máy khoan cọc xi măng đất
Để gia cố nền đất xây dựng, người ta sử dụng các loại cọc như cọc bê tông cốt thép, cọc tre, cọc tràm,...đặc biệt ở nước ta, nhất là khu vực có nền đất yếu thường sử dụng loại cọc xi măng đất.
Vậy cọc xi măng đất là gì? Hãy cùng Khoan Cọc Nhồi An Phú Mỹ tìm hiểu qua những thông tin sau đây.
- Tham khảo thêm tin tức hữu ích liên quan: + Móng băng gì? quy trình thi công móng băng ra sao?+ Khoan địa chất là gì? quy trình khoan khảo sát địa chất+ Kinh nghiệm thi công đào đất hố móng
Cọc xi măng đất và những ưu điểm của cọc
Công nghệ thi công cọc xi măng đất đã xuất hiện ở nhiều nơi trên thế giới, và gần đây khi người ta phát hiện ra điều kiện địa hình, địa chất ở Việt Nam rất phù hợp, cũng vì vậy loại cọc này đã trở nên phổ biến dần.
Cọc xi măng đất là gì?
Là loại cọc gia cố nền đất tại nơi xây dựng, trong đó xi măng được phun xuống dưới nền đất bởi thiết bị khoan phun. Mũi khoan được khoan xuống làm đất tơi ra cho đến khi đạt độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên.
Trong quá trình dịch chuyển lên, xi măng được phun vào đất nền. Đây chính là công nghệ thi công cọc xi măng đất mới được áp dụng nhằm phù hợp với các khu vực ngập nước mà các loại cọc khác không đáp ứng được.
Ưu điểm của cọc xi măng đất
+ Thời gian thi công đóng cọc và kỹ thuật đơn giản
+ Chất lượng và hiệu quả tương đương với các loại cọc khác, mặc dù chỉ bằng 1 nửa thời gian thi công của các loại cọc kia.
+ Phù hợp cho công tác xử lý móng và nền cho các công trình ở khu vực đất yếu như: vùng ven sông, ven biển, bãi bồi,...
+ Có thể cắm sâu xuống dưới đất nền tối đa đến 50m (không 1 loại cọc nào có thể so sánh được độ sâu này).
+ Có thể thi công trong cả điều kiện mặt bằng chật hẹp, thậm chí bị ngập nước.
+ Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố cọc xi măng đất, có độ tin cậy cao.
+ Có thể điều chỉnh cường độ cọc bằng cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi công một cách dễ dàng.
+ Dễ quản lý chất lượng thi công
+ Hạn chế ô nhiễm môi trường
+ Chi phí thi công rẻ hơn các kỹ thuật gia cố nền móng khác.
Xem thêm: Nhà Máy Xi Măng Hải Phòng - Lịch Sử 120 Năm Của Xi Măng Vicem Hải Phòng
Ứng dụng của cọc xi măng đất
Với những ưu điểm riêng trong xử lý đất nền tại những vùng có nền đất yếu, nhiều cát,.. như vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long, Sông Hồng,.... các vùng đất ven sông, ven biển, nơi chật hẹp trong thành phố, bãi bồi,... công nghệ cọc xi măng đất được dùng rộng rãi để gia cố nền đất, khống chế độ lún dư.
Căn cứ vào điều kiện cụ thể của nền đất, địa hình, địa chất sẽ có phương pháp thiết kế, đưa ra những tính toán thí nghiệm trước khi thi công cọc xi măng đất nhằm mang lại kết quả phù hợp nhất (đây cũng là 1 hạn chế do tốn thời gian thử nghiệm).
Cách tính toán khi thi công cọc xi măng đất
Cách tính toán cho cọc này được chia làm 3 loại sau:
Khả năng chịu tải của cọc đơn
Khả năng chịu tải theo vật liệu
Khả năng chịu cắt của vật liệu cọc
Khả năng chịu tải của cọc đơn được quyết định chủ yếu bởi khả năng chịu cắt theo vật liệu. Khả năng chịu cắt này lại phụ thuộc vào vị trí các cọc và dạng phá hoại.
Vị trí cọc được phân làm 3 nhóm: nhóm nằm trong vùng chủ động, nhóm nằng trong vùng cắt và nhóm nằm trong vùng bị động.
Cọc xi măng đất là gì? Nó có tính năng hay ưu điểm gì? Cũng như khả năng ứng dụng trong thực tế điều kiện ở nước ta hiện nay, mong là mọi người đã có thể nằm vững và vận dụng phù hợp. Nếu có thắc mắc hay cần giúp đỡ gì hãy liên hệ cho Khoan Cọc Nhồi An Phú Mỹ để được hỗ trợ. Và đừng quên chia sẻ bài biết rộng rãi đến bạn bè, người thân nhé.
Giới thiệuCác sản phẩm chính
Thi công xây dựng dân dụng
Thi công cơ giới
Dự án tiêu biểu
QUAN HỆ CỔ ĐÔNGĐại hội cổ đông 2022Sự kiện Tuyển dụng
Thư viện
Hình 1. Thi công cọc xi măng đất tại sân bay Cát Bi - Hải Phòng
Cọc xi măng đất - deep cement soil mixing (hay còn gọi là cột xi măng đất - deep soil mixing columns, trụ xi măng đất - soil mixing pile), về vấn đề tên gọi là “cọc”, “cột”, hay “trụ” thì tùy theo quan niệm các nước khác nhau trong các khu vực trên thế giới. Cọc xi măng đất bản chất là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng nơi gia cố và xi măng được phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun. Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên. Trong quá trình dịch chuyển lên, xi măng được bơm phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp khô hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt).
Cọc xi măng - đất được nghiên cứu và phát triển đầu tiên tại Thụy Điển và Nhật Bản từ những năm 1960. Hiện nay công nghệ cọc xi măng - đất được phổ biến trên toàn thế giới và ứng dụng nhiều nhất ở Nhật Bản và các nước vùng Scandinaver. Công nghệ thi công cũng đã phát triển hoàn thiện trộn sâu, trộn tổ hợp có phun tia và trộn bề mặt. Ở Việt Nam nước ta, những nghiên cứu được manh nha từ những năm 1980, nhưng số lượng công trình áp dụng công nghệ cọc xi măng - đất đến nay là rất khiêm tốn
1. Ưu điểm nổi bật của cọc xi măng đất:
- Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao. Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% do không phải chờ thời gian đúc cọc và đạt đủ cường độ. Tốc độ thi công cọc rất nhanh. - Hiệu quả kinh tế cao, giá thành hạ hơn nhiều phương án cọc khác, phù hợp trong tình hình kinh tế như hiện nay; - Rất thích hợp cho công tác xử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu vực nền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển. - Thi công được trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập nước. - Khả năng xử lý sâu đến 50m. - Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố cọc xi măng đất, độ tin cậy cao. - Biến dạng nền đất gia cố rất nhỏ vì vậy giảm thiểu ảnh hưởng của lún đối với các công trình lân cận; tăng sức kháng cắt ổn định nền móng công trình. - Dễ dàng điều chỉnh cường độ cọc bằng cách điều chỉnh hàm lượng xi măng khi thi công. - Dễ quản lý chất lượng thi công. - Hạn chế ô nhiễm môi trường.
2. Phương pháp thi công:
Ở Việt Nam hiện nay phổ biến hai công nghệ thi công cọc xi măng đất là công nghệ trộn khô (Dry Jet Mixing) và công nghệ trộn ướt (Wet Mixing hay Jet-grouting) - là công nghệ của Nhật Bản. Mỗi công nghệ sẽ có thiết bị và dây chuyền thi công phù hợp khác nhau, sau đây chúng tôi xin giới thiệu biện pháp thi công trộn ướt (Jet-grouting).
Công nghệ trộn ướt trong thi công cọc xi măng - đất (Jet-grouting)
Công nghệ thi công cọc xi măng - đất với kết quả là tạo ra cột đất gia cố từ vữa xi măng phụt ra hòa trộn với bản thân đất nền. Nhờ có xi măng bơm phun ra với áp suất cao, các phần tử đất xung quanh lỗ khoan bị xới tơi ra và hoà trộn với xi măng, sau khi đông cứng tạo thành một khối đồng nhất gọi là Cọc xi măng đất (soilcrete). Cọc xi măng - đất hình thành sẽ đóng vai trò ổn định nền và gia cường độ cho nền. Cường độ chịu nén của xi măng đất từ dao động khoảng 20 ÷ 250 k
G/ cm2, tuỳ thuộc vào loại, hàm lượng xi măng và tỷ lệ đất còn lại trong khối xi măng đất và loại đất nền.
Hình 2. Thi công cọc xi măng đất bằng phương pháp trộn ướt tại Khu công nghệ cao Láng - Hoà Lạc
Cọc xi măng đất được thi công tạo thành theo phương pháp khoan trộn sâu. Dùng máy khoan và các thiết bị chuyên dụng khoan vào đất nền với đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế. Đất trong quá trình khoan không được lấy lên khỏi lỗ khoan mà chỉ bị phá vỡ liên kết, kết cấu và được các cánh mũi khoan nghiền tơi, trộn đều với chất kết dính xi măng (đôi khi có thêm phu gia và cát). Quá trình trộn đều bởi phun (hoặc bơm) chất kết dính với đất trong lỗ khoan, tùy theo yêu cầu có thể được thực hiện ở cả hai pha khoan xuống và rút lên của mũi khoan hoặc chỉ thực hiện ở pha rút mũi khoan lên. Để tránh lãng phí xi măng, hạn chế xi măng thoát ra khỏi mặt đất gây ô nhiễm môi trường, khi rút mũi khoan lên cách độ cao mặt đất từ 0,5 ÷ 1,5m thì sẽ dừng phun chất kết dính nhưng đoạn cọc trên này vẫn được phun đầy đủ chất kết dính là nhờ chất kết dính có trong đường ống tiếp tục được phun (hoặc bơm) vào hố khoan. Khi kết thúc mũi khoan rút lên khỏi hố khoan, trong hố khoan còn lại đất nền đã được trộn đều với chất kết dính và hỗn hợp đó dần dần đông cứng tạo thành cọc xi măng đất.
Thiết bị máy phương pháp xử lý bằng cọc xi măng đất khá đơn giản bao gồm một máy khoan với hệ thống lưỡi có đường kính thay đổi (tùy theo đường kính cọc được thiết kế ) và hệ thống silô chứa xi măng có gắn máy bơm nén với áp lực lên tới 12kg/cm2.
Công nghệ trộn ướt (khoan phụt vữa cao áp) là một quá trình bê tông hóa đất. Nhờ có tia nước và tia vữa phun ra với áp suất cao ( 200 ÷ 400 atm) và tốc độ lớn ≥ 100 m/s, các phần tử đất nền xung quanh lỗ khoan bị xói tơi ra và hòa trộn với vữa phụt đông cứng tạo ra một khối đồng nhất “xi măng - đất”.
Nguyên lý công nghệ theo 3 cách sau: Công nghệ đơn pha: Tia vữa xi măng phun ra với vận tốc ≥ 100 m/s vừa cắt đất đồng thời vừa trộn vữa với đất tạo ra hỗn hợp xi măng đất đồng đều. Cọc xi măng đất đồng nhất có độ cứng cao và hạn chế đất trào ngược lên. Công nghệ hai pha: Hỗn hợp vữa xi măng được bơm ở áp suất cao, tốc độ lớn và được trợ giúp bởi một tia khí nén bao bọc quanh vòi phun; cho phép vữa xâm nhập sâu hơn vào trong lòng đất và tạo ra cọc xi măng đất đường kính lớn hơn. Tuy vậy tia khí làm giảm độ cứng cọc xi măng đất và đất dễ bị trào ngược lên. Công nghệ ba pha: Quá trình phụt có cả vữa, không khí và nước; Vữa xi măng được bơm qua một vòi riêng biệt nằm dưới vòi khí và vòi nước để lấp đầy khoảng trống của khí. Công nghệ này là phương pháp thay thế đất hoàn toàn. Đất bị trào ngược lên mặt đất sẽ được thu gom xử lý vận chuyển đi.
Theo công nghệ trộn ướt có thể thi công theo 6 bước sau: - Bước 1: Đinh vị máy khoan vào đúng vị trí khoan cọc bằng máy toàn đạc điện tử. - Bước 2: Bắt đầu khoan vào đất, quá trình mũi khoan sẽ đi xuống đến độ sâu theo thiết kế. - Bước 3: Bắt đầu bơm vữa theo qui định và trộn đều trong khi mũi khoan đang đi xuống, tốc độ mũi khoan đi xuống : 0,5m÷0,7m/phút. - Bước 4: Tiếp tục hành trình khoan đi xuống, bơm vữa và trộn đều, đảm bảo lưu lượng vữa theo đúng thiết kế. - Bước 5: Khi đến độ sâu mũi cọc, dừng khoan và dừng bơm vữa và tiền hành quay mũi ngược lại và rút cần khoan lên, quá trình rút lên kết hợp trộn đều 1 lần và nén chặt vữa trong lòng cọc, nhờ cấu tạo mũi khoan. Tốc độ rút cần khoan lên trung bình: 0,8m÷1,2m/phút. - Bước 6: Sau khi mũi khoan được rút lên khỏi miệng hố khoan, 01 cây cọc vữa được hoàn thành. Thực hiện công tác dọn dẹp phần phôi vữa rơi vãi ở hố khoan, chuyển máy sang vị trị cọc mới.
