Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 206:1998 Yêu cầu về chất lượng thi công cọc khoan nhồi

TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG

TCXD 206:1998

CỌC KHOAN NHỒI – YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG THI CÔNG

Bored piles – Requirements for quality of construction

1. Nguyên tắc chung

1.1. Tiểu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật chính và tối thiểu trong kiểm tra chất lượng thi công cọc khoan nhồi, dùng làm tài liệu để nghiệm thu móng cọc.

Tiêu chuẩn này không chỉ định phương pháp thử cụ thể cho kiểm tra chất lượng. Nhưng thầu phải nêu rõ trong hố sơ nhận thầu của mình về phương pháp, thiết bị cũng như tiêu chuẩn thử đáp ứng được chuẩn chung về chất lượng do chủ đầu tư công trình quy định theo tiêu chuẩn này. Tuỳ theo mức độ quan trọng của công trình cũng như tùy vào sự hoàn thiện của thiết bị và kinh nghiệm của đơn vị thi công mà chủ đầu tư có thể yêu cầu cao hơn mức đã nêu trong tiểu chuẩn này.

Chú thích:

1) Phân cấp mức độ quan trọng của công trình theo quy định hiện hành của nhà nước (có thể tham khảo phụ lục A).

2) Đánh giá và xử lý kết quả kiểm tra chất lượng cọc cần thực hiện ở từng giai đoạn làm cọc (có thể tham khảo phụ lục B).

1.2. Nhà thầu cần xác định đầy đủ những căn cứ kỹ thuật trước khi tiến hành thi công như: bản vẽ thi công, những yêu cầu đặc biệt (nếu có) của thiết kế, điều kiện bản chất công trình và địa chất thuỷ văn có quan hệ đến việc chon lựa công nghệ thi công những sai số cho phép đối với kích thước và hình dáng của cọc và đài cọc, vật liệu làm cọc cũng như sức chịu tải dự tính của cọc.

Thông thường, trước khi thi công hàng loạt nên tiến hành làm thử một số cọc để xác định công nghệ và quy trình thi công cụ thể, làm chuẩn cho việc thi công tiếp theo.

1.3. Những vấn đề liên quan đến môi trường như: mức độ ồn và chấn động của thiết bị đối với con người và công trình lân cận cũng như việc xử lý đất lấy từ lòng cọc, căn lắng của dung dịch khoan cần tuân thủ tiêu chuẩn bảo vệ môi trường ứng được nhà nước và địa phương chấp thuận (các tiêu chuẩn liên quan đến mối trường xem phụ lục G).

1.4. Tất cả thiết bị, phương tiện, đường điện, trang bị an toàn, công cụ, phụ kiện, dụng cụ có liên quan đến bảo hộ lao động.v.v., phải qua kiểm định của cơ quan kiểm định có chức năng hành nghề hợp pháp và cần thường xuyên kiểm tra, bảo đảm sử dụng an toàn và tin cậy, tuân thủ quy định “An toàn trong thi công” nêu ở hồ sơ thầu. Cần đặc biệt chú ý về an toàn cháy nổ khi khoan ở những điểm có khả năng chứa mê - tan hoặc khí độc khác.

1.5. Thiết bị, trình độ, kinh nghiệm và kỹ năng của người làm công tác kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi có ý nghĩa quyết định đến độ tin cậy của kết quả kiểm tra…, phải có sự quản lý kỹ thuật và định kỳ sát hạch, tuyển chọn của cơ quan chuyên môn có thẩm quyền.

1.6. Việc đảm bảo chất lượng thi công cọc nhồi cần xác định rõ trong văn bản “chương trình và phương pháp quản lý chất lượng” do nhà thầu lập và nằm trong giá bỏ thầu, sau khi chúng thầu nên được hoàn thiện (nếu cần) với sự chấp nhận của chủ đầu tư và nộp cho cơ quan quản lý nhà nước theo phân cấp.

Có thể một tổ chức tư vấn giúp nhà thầu trong công tác đảm bảo chất lượng và một tổ chức tư vấn độc lập khác, giúp chủ đầu tư kiểm tra và xác nhận chất lượng thi công.

Chú thích:

1) thiết bị và công nghệ cũng như năng lực thi công cọc nhồi khác nhau sẽ dẫn đến chất lượng cọc nhồi không giống nhau. Vì vậy, nếu trên một công trình có nhiều thiết bị và công nghệ khác nhau cùng thi công thì nên có cánh đảm bảo và quản lý chất lượng riêng cho từng loại.

2) Nếu gặp trường hợp nói ở điểm 1 của chú thích này thì tổng số khối lượng cần kiểm tra của công trình sẽ tăng nên so với quy định ở tiêu chuẩn này.

2. Lỗ cọc

2.1. Lỗ cọc có thể được tạo ra trong lòng đất bằng các công nghệ khoan khác nhau nên cần quy định các thông số khoan cụ thể để đảm bảo lỗ cọc có chất lượng quy định.

2.2. Định vị cọc trên mặt bằng cần dựa vào các mốc và đường chuẩn toạ độ được xác định tại hiện trường. Kích thước lỗ cọc (độ sâu, đường kính, độ thẳng đứng hoặc nghiêng) thực hiện theo yêu cầu của thiết kế.

2.3. Sai số cho phép của lỗ cọc khoan nhồi đã thi công xong không được vượt quá các quy định nêu trong bảng 1.

Chú thích:

1) Khi thi công trên nước (biển, sông, hồ lớn) kỹ sư tư vấn về thiết kế có thể lới rộng sai số cho phép nêu ở bảng 1 này

2) Đối với công trình xây dựng bằng vốn 100% của nước ngoài, có thể tham khảo phụ lục C để lựa chon sai số về lỗ cọc.

2.4. Thông thường cần tiến hành thí nghiệm việc giữ thành lỗ khoan trước khi khởi công công trình ở 3 hố khoan ngoài khu vực cọc, có đường kính và chiều sâu như những cọc quan trọng nhất, theo dõi trong thời gian t không ít hơn 4 giờ mà không có dấu hiệu sụt nở thành lỗ, các lỗ khoan này sau đó cần phải được lấp kỹ lại bằng chính đất đào nên hoặc bằng ximăng chộn đất. Trong trường hợp không có đất chống để làm việc này thì có thể sử dùng cọc của công trình để thử (kể cả đổ bê tông sau đó) và do tư vấn thiết kế quy định.

2.5. Cần dùng các phương pháp thích hợp (vét bằng thủ công hoặc máy, thổi lửa, bơm hút…) Để làm sạch lỗ khoan trước khi đổ bê tông độ dày của lớp đất rời hoặc cặn chìm dưới đáy lỗ (nếu còn) phải ghi và nhật kí tạo lỗ và không vượt quá quy định sau:

- Cọc trống ≤ 50mm;

- Cọc ma sát = chống ≤ 100mm

- Cọc ma sát ≤ 200 mm

Khi thiết kế không kể đến sức chống ở mũi (cọc mở rộng từng đoạn ở thân) thì không cần hạn chế chiều dày lớp đất rời và cặn lắng ở đáy lỗ.

2.6. Trước khi đổ bê tông cần phải thực hiện kiểm tra lỗ cọc theo các thông số nêu ở bảng 2 và lập thành biên bản để làm căn cứ nghiệm thu.

Bảng 1 - Sai số cho phép về lỗ cọc khoan nhồi

3. Dung dịch để giữ thành lỗ cọc

3.1. Trừ lớp đất có thể tự tạo thành dung dịch sét ra, hoặc tạo lỗ bằng các phương pháp khác nêu trong chú thích của điều này, đều phải dùng dung dịch chế tạo sẵn sàng để giữ thành. Chế tạo dung dịch phải được thiết kế cấp phối tuỳ theo thiết bị, công nghệ

thi công, phương pháp khoan lỗ và điều kiện địa chất công trình và địa chất thuỷ văn của địa điểm xây dựng. Các chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch sét trình bày bảng 3; nếu dùng hoá phẩm khác để làm dung dịch giữ thành thì cần phải thí nghiệm trước.

Chú thích:

1) Khi giữ thành lỗ cọc nhờ ống vách bằng thép, hạ dần vào đất theo tốc độ khoan, cấn chuyển không được mở rộng mũi khoan quá giới hạn nào đó nhằm dễ đưa ống v ào đất (nhất là lớp đất cứng), vì đo đường kính lỗ bị mở rộng có thể dẫn đến nền đất bị lún, gây sự cố thành khi rút ống vách lên.

2) Khi tạo lỗ bằng phương pháp đóng hoặc rung ống, việc giữ thành lỗ cọc chính nhờ ống nối.

Bảng 2 – Các thông số cấn kiểm tra về lỗ cọc

Bảng 3 – Chỉ tiêu tính năng ban đầu của dung dịch sét (nếu dùng)

3.2. Dung dịch dữ thành phải phù hợp với quy định sau :

- Khối lượng riêng và độ nhớt của dung dịch cần lựa chọn thích hợp với điều kiện địa chất công trình và phương pháp sử dụng dung dịch (phụ lục D) ;

- Trong thời gian thi công, bề mặt dung dịch trong lỗ cọc phải cao hơn mực nước ngầm từ 1,0m trở lên, khi có ảnh hưởng của mức nước ngầm lên xuống thì mặt dung dịch phải cao hơn mức cao nhất của mực nước ngầm 1,5m ;

- Trước khi đổ bê tông,khối lượng riêng của dung dịch trong khoảng 500mm kể từ đáy lỗ phải nhỏ hơn 1,25, hàm lượng cát  8%, độ nhớt  28s để dễ bị đẩy lên mặt đất;

- Cần quản lí chất lượng dung dịch phù hợp cho từng độ sâu của lớp đất khác nhau và có biện pháp sử lý thích hợp để duy trì sự ổn định thành lỗ cho đến khi kết thúc việc đổ bê tông.

4. Cốt thép

4.1. Lồng cốt thép ngoài việc phải phù hợp với yêu cầu cần thiết kế như quy cách cốt thép, chủng loại và phẩm cấp que hàn, quy cách mối hàn, độ dài đường hàn, ngoại quan và chất lượng đường hàn…còn phải phù hợp với các quy định sau đây.

4.1.1. Sai số cho phép khi chế tạo lồng cốt thép theo bảng 4.

Bảng 4 – Sai số cho phép chế tạo nồng cốt thép

4.1.2. Lồng cốt thép chế tạo thành từng đoạn, đầu nối lên dùng mối nối hàn (khi cọc chịu kéo hoặc nhổ) hoặc buộc (nếu cọc chịu nén) và theo yêu cầu của tiêu chẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép hiện hành.

Chú thích :

1) Không được dùng hàn hơi để nối cốt thép.Cho phép đường hàn nối và hàn điểm bằng điểm và được xác định bởi phiếu chứng chỉ của ốt thép sử dụng.

2) Để đảm bảo độ dày của lớp bê tông bảo vệ theo quy định của thiết kế cần đặt các định trên cốt thép chủ cho từng mặt cắt và theo chiều sâu của cọc do thiết kế quy định.

3) Độ trồi của lồng cốt thép khi đỏ bê tông phải kiểm tra nghiêm ngặt và không được vượt qua trị số quy định của thiết kế.

4.1.3. Cự li mép - mép giữa các cốt chủ phải lớn hơn 3 lần đường kính hạt cốt liệu thép của bê tông.

4.1.4. Đai tăng cường nên đặt ở mép ngoài cốt chủ, cốt chủ không có uốn móc,móc làm theo yêu cầu công nghệ thi công không được thò vào bên trong làm ảnh hưởng đến hoạt đọng của ống dẫn bê tông.

4.1.5. Đường kính trong của lồng cốt thép phải lớn hơn 100mm so với đường kính ngoài ở chỗ đầu nối ống đẫn bê tông.

4.2. Sai số cho phép của lớp bảo vệ cốt thép chủ của lồng thép như sau :

- Cọc đổ bê tông dưới nước  20mm;

- Cọc không đổ bê tông dưới nước  10mm.

5. Bê tông thân cọc

5.1. Thi công bê tông cho cọc khoan nhồi trong đất có nước ngầm phải tuân theo quy định về đổ bê tông dưới nước và phải có sự quản lý toàn diện chất lượng bê tông khi đổ.

Quản lý chất lượng bê tông bao gồm chất lượng nguyên vật liệu, tỷ lệ chộn thích hợp độ sụt bê tông, cấp cường độ bê tông…, nhằm làm cho cọc có thể đạt được chất lượng quy định, thực hiện đầy đủ công việc do yêu cầu thiết kế nêu ra.

Khi sử dụng bê tông thương phẩm, quản lý chất lượng cần theo định kỳ và quản lý hàng ngày do đơn vị cấp bê tông thực hiện và nộp chứng chỉ kiểm tra cho bên mua.

Thông thường lượng xi măng dùng không ít hơn 350kg/m3 bê tông cọc.

5.2. Cốt liệu thô có thể là sỏi hoặc đá dăm, đường kính hạt lớn nhất không nên lớn hơn 50mm và không được lớn hơn 1/3 cự li mép - mép nhỏ nhất giữa các cốt thép chủ, đối với cọc không có cốt thép, không được lớn hơn 1/4 đường kính cọc và không nên lớn hơn 70mm. Tất cả các chỉ tiêu kĩ thuật của cốt liệu lớn thử theo TCVN 1772: 1987 “Đá, sỏi trong xây dựng - Phương pháp thử”.

5.3. Bê tông trước khi đổ vào thân cọc nhất thiết phải lấy mẫu thử mỗi cọc phải có một tổ mẫu thử lấy ở phần bê tông sẽ nằm ở đầu, ở giữa và ở mũi cọc, mỗi tổ 3 mẫu.

5.4. Khối lượng bê tông (Từ trạm trộn đặt ở hiện trường hoặc từ bêtông thương phẩm trên xe) phải có đủ trước khi bắt đầu đổ vào một cọc để đảm bảo quá trình đổ bê tông là liên tục. Thời gian đổ xong một cọc nói chung không nên quá 0,5t (nói ở điều 2.4) kể từ sau khi kết thúc việc khoan.

5.5. Phải thiết lập cho từng cọc một đường cong đổ bê tông và phải có ít nhất 5 điểm phân bố trên toàn bộ chiều dài cọc. Trường hợp lượng bê tông sai lệch không bình thường so với tính toán (ít quá hoặc nhiều quá 30%) thì phải dùng các biện pháp đặc biệt.

5.6. Cọc khoan nhồi phải lấy quản lý thi công làm chính nhưng sau khi hoàn thành cần tiến hành kiểm tra chất lượng.

Số lượng cọc phải kiểm tra cấn căn cứ vào tình hình nói ở điều 1.1 và so thiết kế hoặc tổ chức tư vấn quyết định nhưng ít hơn tỉ lệ % ( so với tổng số cọc) quy định ở bảng 5. Đối với công trình có số cọc dưới các trụ là ít với kết cấu siêu tĩnh và chịu tải trọng lớn (trụ cầu, nhà khung cao tầng…) thì tăng mật độ kiểm tra hơn so với quy định (tham khảo phụ lục E).

Chú thích:

1) Nếu cọc có độ mảnh L/D > 30, xung cơ học hoặc sóng ứng suất không có khả năng truyền đến dãy cọc và việc khoan lấy lõi có nguy cơ đi trệch khỏi mặt bên cảu cọc trước khi đạt tới mũi cọc. Thì phải đặt trước ống đo suốt thân cọc để kiểm tra chất lượng bê tông bằng phương pháp siêu âm hoặc đồng vị phóng xạ (phụ lục E).

2) Yêu cầu số lượng đặt ống đo cho một cọc trường quy định như sau:

- 2 ống cho cọc có D  60 cm hoặc 1 ống ở giữa cọc khi dùng thiết bị phát- thu nằm cùng trên một trục;

- 3 ống cho cọc có 60 < D < 120 cm

- 4 ống cho cọc có D > 120 cm

5.7. Đối với móng cọc của công trình có ý nghĩa quan trọng về kinh tế và xã hội hoặc lịch sử và các móng trong điều kiện địa chất phức tạp, độ tin cậy về chất lượng làm cọc hơi thấp hoặc có sự tranh chấp về chất lượng thỉ phải tăng khối lượng kiểm tra chất lượng làm cọc ( cọc phụ E), có khi phải phúc tra ngoài số lượng cọc kiểm tra đã quy định trong hợp đồng.

6. Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn

6.1. Để đảm bảo chính xác thực tế về trị tiêu chuẩn của sức chịu tải giới hạn của cọc đơn phải căn cứ vào tính chất trọng yếu và giá trị lịch sử của công trình, điều kiện địa chất công trình, yêu cầu thiết kế và tình hình thi công công trình để tổ chức thử tĩnh hoặc thử động có đủ độ tin cậy cho cọc đơn.

Chú thích:

1) Khi không thể tiến hành cọc đơn đến tải trọng giới hạn thỉ thiết kế và tư vấn phải quy định tải trọng nén tối thiểu lên cọc theo quy định của tiêu chuẩn thử tĩnh cọc.

2) Việc lựa chọn phương pháp thử tĩnh cọc đơn phải dựa trên các tiêu chuẩn do thiết kế hoặc tư vấn yêu cầu với sự chấp nhận của chủ đầu tư.

Bảng 5 – Khối lượng kiểm tra chất lượng bê tông cọc