Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
GVHD: T
GVHD: T
h
h
S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh
a Thi công ép cọc
a Thi công ép cọc
I. Đặc điểm công trình đang thi công:
I. Đặc điểm công trình đang thi công:
1. Vị trí xây dựng của công trình:
1. Vị trí xây dựng của công trình:
Công trình đợc thiết kế là Cung thể thao tổng hợp Quần Ngựa Hà Nội. Công
trình đợc xây dựng với quy mô lớn, có tính chất và tầm cỡ Quốc gia nhằm phục vụ
cho SEAGAMES 2003 tại Việt Nam cũng nh tổ chức các cuộc thi đấu trong nớc &
Quốc tế sau SEAGAMES 2003.
Công trình thiết kế nằm trong 1 khu đợc quy hoạch làm khu thể thao với diện
tích mặt bằng toàn công trình vào khoảng 7200m
2
. Khu này có mặt bằng rộng rãi,
bằng phẳng, có khả năng thoát nớc rất tốt. Xung quanh công trình là các khu làm
việc, nhà dân và tuyến giao thông công cộng. Cổng chính của công trình mở ra phố
Liễu Giai, cổng phụ quay ra đờng Đốc Ngữ thuộc Quận Ba Đình - Hà Nội. Mặt
chính của công trình quay ra hớng Đông - Đông Nam, tạo điều kiện thông gió và
chiếu sáng tự nhiên thuận lợi.
2. Đặc điểm của công trình:
2. Đặc điểm của công trình:
Về tổng thể, toàn bộ kết cấu công trình đợc chia thành từng phần riêng biệt
phân cách nhau bằng các khe lún. Lý do là mặt bằng công trình đợc phân chia rõ

S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh
Cọc đợc thi công theo công nghệ ép cọc. Cọc ép dùng trong công trình là cọc
bêtông cốt thép tiết diện 25ì25cm dài 12m gồm hai đoạn cọc C1 và C2 mỗi đoạn
dài 6m. Trong đó đoạn cọc C1 có mũi còn đoạn cọc C2 thì hai đầu bằng. Bêtông
làm cọc mác M300, cốt thép dọc trong cọc 416 thép AII. Cọc đợc sản xuất tại
nhà máy đúng kích thớc và vật liệu, mác bê tông, cờng độ thép, tải trọng thiết kế và
qui phạm hiện hành.
Cọc đợc vận chuyển đến công trờng bằng xe cơ giới và sắp xếp tại bãi chứa
cọc của công trình cũng nh các vị trí đóng cọc ban đầu .
II. Kỹ thuật thi công ép cọc:
II. Kỹ thuật thi công ép cọc:
1.
1. u và nh
u và nhợc điểm của cọc ép:
ợc điểm của cọc ép: u điểm: Điểm nổi bật của cọc ép là thi công êm, không gây trấn động đối
với công trình xung quanh, thích hợp cho việc thi công trong thành phố.
Có độ tin cậy, tính kiểm tra cao, chất lợng của từng đoạn cọc đợc thử dới
lực ép, xác định đợc lực dừng ép .
Nhợc điểm: bị hạn chế về kích thớc và sức chịu tải của cọc. Trong một số
trờng hợp khi đất nền tốt thì rất khó ép cọc qua để đa tới độ sâu thiết kế .

S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh
- Bề mặt bê tông ở hai đầu đoạn cọc phải tiếp xúc khít. Trờng hợp tiếp xúc
không khít thì phải có biện pháp chèn chặt.
- Khi hàn cọc phải sử dụng phơng pháp hàn leo (hàn từ dới lên) đối với các
đờng hàn đứng.
- Kiểm tra kích thớc đờng hàn so với thiết kế.
- Đờng hàn nối các đoạn cọc phải có trên cả bốn mặt của cọc. Trên mỗi mặt
cọc đờng hàn không nhỏ hơn 10cm.
3. L
3. La chọn giải pháp thi công cọc:
a chọn giải pháp thi công cọc:Việc thi công ép cọc ở ngoài công trờng có nhiều phơng án ép. Trong đó có
hai phơng án ép phổ biến:
Nếu ép cọc xong mới xây dựng đài cọc và kết cấu bên trên gọi là phơng
pháp ép trớc.
Nếu xây đài trớc để sẵn các lỗ chờ sau đó ép cọc qua lỗ chờ này gọi là
phơng pháp ép sau. Phơng pháp ép sau áp dụng trong công tác cải tạo,
xây chen trong điều kiện mặt bằng xây dựng chật hẹp.
Trong điều kiện công trình của đồ án này với công trình xây dựng đợc tiến
hành từ đầu nên ta sử dụng phơng pháp ép trớc.
Đối với phơng án ép trớc ta có hai biện pháp thi công sau:
Tiến hành đào hố móng đến cao trình đỉnh cọc. Sau đó đặt máy móc,
thiết bị ép xuống đáy hố móng và tiến hành ép cọc đến độ sâu cần thiết.
- u điểm: Đào hố móng thuận lợi không bị cản trở bởi các đầu cọc.

đợc cao trình đỉnh cọc thiết kế cần phải ép âm. Ta phải chuẩn bị các đoạn
cọc dẫn bằng thép hoặc BTCT để cọc ép đợc tới chiều sâu thiết kế. Sau
khi ép cọc xong tiến hành đào đất hố móng để thi công đài cọc, hệ giằng.
- Ưu điểm: Việc di chuyển thiết bị ép cọc và vận chuyển cọc có nhiều
thuận lợi kể cả khi gặp trời ma. Không bị phụ thuộc vào mực nớc ngầm.
Dễ dàng di chuyển máy, tốc độ thi công nhanh.
- Nhợc điểm: Do phải dùng thêm các đoạn cọc dẫn để ép âm, có nhiều
khó khăn khi ép đoạn cọc cuối cùng xuống đến chiều sâu thiết kế, tăng
số mét dài cọc ép. Công tác đào đất hố móng khó khăn, phải đào thủ
công nhiều, khó cơ giới hoá.
Kết luận:
Căn cứ vào u điểm, nhợc điểm của hai biện pháp trên. Căn cứ vào mặt
bằng công trình thì ta chọn biện pháp ép âm để thi công ép cọc.
Trình tự thi công: Hạ từng đoạn cọc vào trong đất bằng thiết bị ép cọc. Các
đoạn cọc đợc nối và với nhau bằng phơng pháp hàn. Sau khi hạ đoạn cọc cuối cùng
vào trong đất phải đảm bảo cho mũi cọc ở độ sâu thiết kế (đoạn cọc này đợc hạ vào
đất để đa mũi cọc xuống cos thiết kế bằng cọc dẫn).
3. L
3. La chọn máy móc thiết bị thi công ép cọc:
a chọn máy móc thiết bị thi công ép cọc:3.1. Tính toán chọn máy ép cọc;
3.1. Tính toán chọn máy ép cọc;
3.1.1. Các yêu cầu kỹ thuật của máy ép cọc:
Lực ép danh định lớn nhất của thiết bị không nhỏ hơn 1,4 lần lực ép lớn nhất
P

Chỉ nên huy động (0,7 ữ 0,8) khả năng tối đa của thiết bị.
Trong quá trình ép cọc phải làm chủ đợc tốc độ ép để đảm bảo các yêu cầu kỹ
thuật.
3.1.2. Tính toán lựa chọn máy ép:
Để đa mũi cọc đến độ sâu thiết kế, cọc phải qua các tầng địa chất khác nhau.
Cụ thể đối với điều kiện địa chất của công trình này, cọc phải xuyên qua các lớp
đất sau:
- Lớp đất cát pha ở trạng thái xốp dày trung bình 5,1m.
- Lớp đất cát pha ở trạng thái chặt dày trung bình 7,2m.
- Lớp đất cát hạt trung ở trạng thái chặt. Mũi cọc cắm vào lớp đất này 0,7m.
Nh vậy muốn đa cọc đến độ sâu thiết kế cần phải tạo ra một lực thắng đợc lực
ma sát mặt bên của cọc và phá vỡ cấu trúc của lớp đất ở bên dới mũi cọc. Lực này
bao gồm trọng lợng bản thân cọc và lực ép thủy lực do máy ép gây ra. Ta bỏ qua
trọng lợng bản thân cọc và xem nh lực ép cọc hoàn toàn do kích thủy lực của máy
ép gây ra. Lực ép này đợc xác định bằng công thức:
P
e
KìP
c
.
Trong đó:
P
e
: Lực ép cần thiết để cọc đi sâu vào đất nền đến độ sâu cần thiết.
K: Hệ số phụ thuộc vào loại đất và tiết diện cọc. Nh đã nói ở trên ta
phải có K 1,4. Trong trờng hợp này do lớp đất nền ở phía mũi cọc
là đất cát hạt trung ở trạng thái chặt nên ta chọn K = 1,5.
P
c
: Tổng sức kháng tức thời của nền đất. P

P
e
= 1,6ì721,52 = 1154,43KN = 115,443T.
Do trong quá trình ép chỉ nên huy động từ 0,7 ữ 0,8 lực ép tối đa của thiết bị
ép nên lực ép tối đa cần thiết của máy ép phải là:
P
e max
=
8,0
P
e
=
8,0
443,115
= 144,304T.
Chọn máy ép ICT0393 có các thông số kỹ thuật sau:
+ Máy có hai kích thủy lực với tổng lực nén lớn nhất của thiết bị do hai
kích gây ra là: P
max
= 160T (mỗi kích 80T).
+Tiết diện cọc ép đợc đến 30cm.
+ Chiều dài đoạn cọc: 6 ữ 9m.
+ Động cơ điện 17,5KW.
+ Số vòng quay định mức của động cơ: 4450v/phút.
+ Đờng kính xi lanh thuỷ lực: 280mm.
+ áp lực định mức của bơm: 400Kg/cm
2
.
+ Dung tích thùng dầu là: 300lít.
3.2. Tính toán đối trọng:

S. TRịnh quang vinh
n
đt
=
dt
e
P
P
=
5,7
443,115
= 15,39(cục).
Vậy ta bố trí khối đối trọng gồm 16 cục. Số lợng đối trọng ở mỗi bên máy ép
phụ thuộc vào vị trí của cọc cần ép sao cho mặt phẳng chứa hai khối đối trọng trùng
với đờng tâm của ống thả cọc.
3.3. Lựa chọn loại cần trục phục vụ cho công tác ép cọc:
3.3. Lựa chọn loại cần trục phục vụ cho công tác ép cọc:
Trong quá trình thi công, cần trục phải cẩu các đối trọng và cọc Căn cứ vào
trọng lợng của cọc cũng nh trọng lợng đối trọng, chiều cao nâng cọc và đối trọng
để chọn cần trục.
Trọng lợng của một đoạn cọc là:
G
cọc
= 1,1ì0,25ì0,25ì6ì2,5 = 1,031(T) <7,5t = P
đt
.
Khi thi công ép cọc, cần trục di chuyển trên khắp mặt bằng nên ta chọn cần
trục tự hành bánh hơi.
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội

= 3/22m.
+ Chiều cao nâng: H
max
= 23,5m.
H
min
= 4,0m.
+ Độ dài cần chính L: 10,28 ữ 23,5m.
+ Độ dài cần phụ l: 7,2m.
+ Thời gian thay đổi tầm với: 1,4phút.
+ Vận tốc quay cần: 3,1v/phút.
4. Biện pháp thi công ép cọc:
4. Biện pháp thi công ép cọc:
4.1. Chuẩn bị tài liệu:
4.1. Chuẩn bị tài liệu:
Báo cáo khảo sát địa chất công trình, các biểu đồ xuyên tĩnh, bản đồ các công
trình ngầm.
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
svth: Lê Quang Việt H
svth: Lê Quang Việt H
ng - Lớp 97X3
ng - Lớp 97X3
-
-
34
34
-
-
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002

Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
svth: Lê Quang Việt H
svth: Lê Quang Việt H
ng - Lớp 97X3
ng - Lớp 97X3
-
-
35
35
-
-
§å ¸n tèt nghiÖp KSXD khãa 1997 – 2002
§å ¸n tèt nghiÖp KSXD khãa 1997 – 2002
GVHD: T
GVHD: T
h
h
S. TRÞnh quang vinh
S. TRÞnh quang vinh
Cung thÓ thao tæng hîp quÇn ngùa hµ néi
Cung thÓ thao tæng hîp quÇn ngùa hµ néi
svth: Lª Quang ViÖt H
svth: Lª Quang ViÖt H
ng - Líp 97X3
ng - Líp 97X3
-
-
36
36
-

móng đều có bộ giá ngựa đánh dấu trục
móng.
Căng dây thép 1mm nối các đờng
mép đào. Lấy vôi bột rắc lên dây thép
căng mép móng này làm cữ đào.
2. Giác cọc trong móng:
Sau khi giác móng xong ta đã xác
định đợc vị trí của đài, ta tiến hành xác
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
svth: Lê Quang Việt H
svth: Lê Quang Việt H
ng - Lớp 97X3
ng - Lớp 97X3
-
-
37
37
-
-
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
GVHD: T
GVHD: T
h
h
S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh
định vị trí cọc trong đài theo biện pháp
thủ công.

Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
svth: Lê Quang Việt H
svth: Lê Quang Việt H
ng - Lớp 97X3
ng - Lớp 97X3
-
-
38
38
-
-
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
GVHD: T
GVHD: T
h
h
S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh
Trớc khi cho máy vận hành phải kiểm tra liên kết cố định máy, tiến hành chạy
thử, kiểm tra tính ổn định của thiết bị ép cọc (gồm chạy không tải và có tải).
Cắt nguồn điện vào máy bơm thuỷ lực, đa máy bơm đến vị trí thuận tiện cho
việc điều khiển.
Nối giắc thuỷ lực và giắc điện máy bơm thuỷ lực cho máy hoạt động, điều
khiển cho khung máy xuống vị trí thấp nhất.
Cẩu cọc và thả cọc vào trong khung dẫn và điều chỉnh cọc thoả mãn các yêu
cầu đã nêu ở phần trên.
Điều khiển máy ép, tiến hành ép cọc.
4.5.2. Di chuyển máy ép sang vị trí khác:
Cắt giắc thuỷ lực, cuốn gọn tuyô thuỷ lực lên trạm.

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
GVHD: T
GVHD: T
h
h
S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh
Khi chiều dài còn lại của đoạn cọc ép cách mặt đất 0,5m thì dừng lại để nối,
lắp đoạn C2.
4.6.2. Lắp, nối và ép đoạn cọc C2:
Trớc khi lắp nối cần kiểm tra bề mặt 2 đầu của đoạn cọc C2, phải sửa cho thật
phẳng để nối cọc đợc chính xác. Kiểm tra các chi tiết mối nối và chuẩn bị các bản
mã, máy hàn.
Dùng cần trục cẩu lắp đoạn cọc C2 vào vị trí ép. Dùng hai máy kinh vĩ căn
chỉnh để đờng trục 2 đoạn cọc C2, C1 trùng với phơng nén của thiết bị ép. Độ
nghiêng của đoạn cọc C2 không quá 1%.
Gia tải lên đầu cọc một lực sao cho áp lực ở mặt tiếp xúc của hai đầu cọc
khoảng 3 ữ 4 Kg/cm
2
để tạotiếp xúc giữa bề mặt bê tông của 2 đoạn cọc. Nếu bê
tông mặt tiếp xúc không chặt thì phải chèn chặt bằng các bản thép đệm sau đó mới
tiến hành hàn nối cọc theo quy định của thiết kế. Trong quá trình hàn phải giữ
nguyên lực tiếp xúc.
Khi đã nối xong, kiểm tra chất lợng mối nối hàn mới tiến hành ép đoạn cọc
C2. Tăng dần áp lực nén để máy có thời gian tạo đủ lực ép thắng lực ma sát và lực
kháng xuyên của đất ở mũi cọc.
Điều chỉnh để thời gian đầu đoạn cọc C2 đi sâu vào lòng đất với tốc độ xuyên
không quá 1cm/sec. Khi đoạn cọc C2 chuyển động đều mới tăng tốc độ xuyên nh-
ng không quá 2 cm/sec.
Khi lực nén tăng đột ngột tức là mũi cọc đã gặp phải đất cứng hơn (hoặc dị vật

4.6.3. Kết thúc công việc ép xong 1 cọc:
Cọc đợc coi nh ép xong khi thoả mãn 2 điều kiện sau:
- Chiều dài cọc đợc ép sâu vào trong lòng đất dài hơn chiều dài tối thiểu
do thiết kế quy định.
- Lực ép vào thời điểm cuối cùng đạt trị số thiết kế quy định trên suốt
chiều sâu xuyên 3d = 0,9m, trong khoảng đó tốc độ xuyên 1cm/sec.
4.6.4. Ghi chép, theo dõi lực ép theo chiều dài cọc:
Ghi lực ép cọc đầu tiên:
Khi mỗi cọc đã cắm sâu vào đất 30 - 50 cm thì ta tiến hành ghi các chỉ số
lực đầu tiên. Sau đó cứ mỗi lần cọc đi sâu xuống 1m thì ghi lực ép tại
thời điểm đó vào sổ nhật ký ép cọc
Nếu thấy đồng hồ đo áp tăng lên giảm xuống đột ngột thì phải ghi vào
nhật ký thi công độ sâu và giá trị lực ép thay đổi nói trên. Nếu thời gian
thay đổi lực ép kéo dài thì ngừng ép để có biện pháp xử lý.
Sổ nhật ký phải ghi liên tục đến độ sâu thiết kế. Khi lực ép tác dụng lên
cọc có giá trị 0,8 giá trị tối thiểu thì ghi lại độ sâu và giá trị đó .
Bắt đầu từ độ sâu có áp lực :
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
svth: Lê Quang Việt H
svth: Lê Quang Việt H
ng - Lớp 97X3
ng - Lớp 97X3
-
-
41
41
-
-
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002

chịu tải cha, nếu đủ thì thôi còn nếu cha đủ thì phải tính toán lại để tăng
số lợng cọc hoặc có biện pháp khoan dẫn phá bỏ dị vật để ép cọc xuống
tới độ sâu thiết kế.
Khi ép cọc cha đến độ sâu thiết kế mà áp lực đã đạt, khi đó phải giảm
bớt tốc độ ép, tăng lực ép lên từ từ nhng không đợc lớn hơn P
é max
. Nếu
cọc vẫn không xuống thì ngừng ép và báo cáo với bên thiết kế để kiểm
tra xử lý. Nếu nguyên nhân là do lớp cát hạt trung bị ép quá chặt thì dừng
ép cọc này lại một thời gian chờ cho độ chặt lớp đất giảm dần rồi ép tiếp .
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
Cung thể thao tổng hợp quần ngựa hà nội
svth: Lê Quang Việt H
svth: Lê Quang Việt H
ng - Lớp 97X3
ng - Lớp 97X3
-
-
42
42
-
-
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 1997 2002
GVHD: T
GVHD: T
h
h
S. TRịnh quang vinh
S. TRịnh quang vinh

ng - Lớp 97X3
-
-
43
43
-
-