|ỊI. KIỂM TRA CHẤT LƯỘNG
CỌ C KHOAN NHỒI
Việc kiểm tra cọc khoan nhồi nhằm mục đích khẳng
iịnh chất lượng bê tông củng như sự tiếp xúc giữa bê tông
ỉằ đất nền tại mũi cọc. Công việc này không liên quan tói
nệc thử tải trọng tĩnh cọc mà clii đơn thuần là xác định
đch thước hình học cọc (thử ngiiyên cọc).
Để kiểm tra cọc, hiện nay người ta hay sử dụng các
)iện pháp thăm dò phát hiện các khuyết tật của thân cọc
/à mũi cọc.
P H Ư Ơ N G PH Ấ P K IỂ M TRA

C ác phương pháp kiểm tra :

Các phương pháp thường được sử dụng :
- Thăm dò động chất lượng cọc móng bằng phương
Dháp tiếng vọng âm (tiếng dội âm).
- Thăm dò cọc và vách cọc bằng phương pháp siêu âm
:ruyền qua.
- Thăm dò cọc và vách cọc bằng phương pháp tia
^arnma truyền qua (phương pháp nổi trội hơn cả).
Vlột vài phương pháp khác như phương pháp trở kháng
:ơ học.
1.1. Kiểm tra bằng tiếng vọng xung lượng cơ học

Phương pháp kiểm tra này kliòng chi biểu hiện trong bộ
ihổ vì khi sử dụng đã hướng tới sự biến đổi có lợi của
67


phương pháp truyền. Phương pháp có thể diễn tả một vài

sóng tnjyẽn t ố i ,

ĐÔ'thi tô’ngcộng
trên móy hiện sóng.

Sóng phản >ạ.

1
lỶchukì

A %

A /

Tan so

Hình III.2 .

69


Thời gian truyền sóng T được xác định từ khi bắt đầu
có tín hiệu trên màn hình của máy hiện sóng, vẽ biểu đồ
của dao động sóng hoặc những biến đổi các nửa chu kì
trong hàm thời gian.
Giá tiị do có tác dụng trong các điểm đo khác nhau của
đầu cọc kết hợp với sự kiểm xét tự động đưa đến sự tăng
ên rất lớn các số liệu đo nhanh.
Cọc được thăm dò ở thời điểm nhỏ hơn 7 ngày sau khi
đổ bê tông hoặc sau khi cắt cọc.

H lnh ỈII.3 : Bộ thiét bị siêu ăm kiểm tra
chát lưo n g bê tông cọc nhôi

1,2. Kiểm tra bằng truyền âm (siêu âm)

Bộ thiết bị siêu âm xem hình III.3
Phương pháp có thể khảo sát những thay đổi về chất
lượ ng bê tông trên toàn bộ chiều dài cọc và vỊ trí cục bộ
khuyết tật có thể xẩy ra. Phương pháp này là khá tốt.
lữ .

Nguyên lí

Thăm dò bằng siêu âm bao gồm :
71


Điểu khiên tòi

Hình III.4 : K iềm tra bằng siêu ăm truyên qua

- Phát một chấn động siêu âm trong một ống nhựa đầy
nước đặt trong thân cọc.
- Đầu thu đặt cùng mức trong một ống khác cũng chứa
đầy nước, được bố trí trong thân cọc.
- Đo thời gian hành trình và biểu lộ độ dao động
thu được.
Coc ^ Ị . a m
Cọc oroom


bước tiến hành này sẽ tăng giá thành thăm dò trong tổng
các ti lệ giá cáu thành công trình.
- Cần dự kiến đặt tại chỗ các ống thăm dò, như vậy
hiệu quả giá thành cọc không phải là không đáng kể.
- Khoảng cách lớn nhất giữa các ống đặt sẵn khoảng
1.50m tương ứng với thiết bị hiện nay.
1.3. Kiểm tra bằng truyền tia gam m a :

Hình IIL 7 : K iểm tra bàng tia g a m m a truyần qua

75


Phương pháp này xác định vị trí các khuyết tật thân
cọc, diễn biến xẩy ra ở mũi cọc và các giá trị nghiêm trong
khuyết tật khác. Phương pháp chi ra mức độ đồng chất
của bê tông.

a ) Nguyên lí :
Phương pháp dựa trên cơ sở các hiện tượng hấp thụ
của một chùm tia gamma đi qua vật liệu cụ thể.
Nếu N - biểu thị số lượng phôtôn (quang tử) gamma
tách sóng (dò tìm) sau khi qua một chiều dày X của vật
liệu có mật độ y là :

Trong đó :

biểu thị số lượng quang tử truyền trong một đơ
vị thời gian (N^ - là hoạt tính của nguồn phóng xạ).
K - Hệ số phụ thuộc vào năng lượng của tia gamma

thăm dò.
- Phương pháp cho kết quả ngay tại công trường do
vậy sự thận trọng rất cần thiết khi sử dụng và điều khiển
nguồn phóng xạ.
- Phương pháp đòi hỏi sự như nhau của cọc có số lượng
khá đủ các ống đặt trước để thăm dò.
1.4. Kiểm tra tính nguyên dạng của cọc PIT (hay gọi là
phương pháp biến dạng nhỏ)
Bô thiết bi PIT xem hình III. 11
78


H ìn h III. 10 : K iểm tra cọc bàng thiết bị P ỈT. Sơ dò đo

Hình III.II : Bộ thiết bị P IT kiểm tra
chát lương cọc nhồi

79


a) Nguyên lí :
- Phát một chấn động vào đầu cọc bằng búa gõ
tiêu chuẩn.
- Thu nhập sóng phản xạ từ chân cọc lên đầu cọc bằng
đầu đo gia tốc.
- Phân tích tốc độ dịch chuyển sau mỗi lần gõ búa, xây
dựng biểu đồ quan hệ giữa tín hiệu và độ dài của cọc, xác
địiih vùng khuyết tật xẩy ra trong cọc.

b) Điêu kiện áp dụng :

M ặt khác còn phải kể đến sự cắt các hạt đá to trong bê
tông (cỡ hạt 15/25), lõi khoan về đường kính lí thuyết nhỏ
hơn 75mm. Người ta thường sử dụng máy khoan ống vách
2 thành (đúp) đường kính 80- lOOmm.

1.5.1. K hoan lấy lõi mủi cọc :
Khi đặt ống thép đường kính 102/114 mm cách đáy mũi
cọc khoảng 50 cm thì chi phí cho công việc này với giá
tương đối nhỏ. Khi đã phát hiện một khuyết tật ở mủi cọc,
ống này cho phép làm sạch bề mặt phân giới giữa bê tông
- đát nền, lấy ra nước nhủ tương nhờ vào khí nén.
Khoan lấy lõi bê tông 50 cm cuối cùng của cọc cần
thiết phải tuân theo một cơ sở là cọc ít ra cũng đồng nhất
trên một chiều dài. Khoan xuyên lần lượt chọn tốc độ
khoan cho mỗi lần (thông thường 5cm) và quan sát, theo
dõi tất cả quá trình khoan có thể giúp các chuyên gia trong
công tác phân tích và lí giải chi tiết.
Cách kiểm tra lõi khoan cho thấy đều liên quan đến
tính không đồng nhất của bê tông (Sự tách lớp,, rỗng và
íhông liên tục trong khi đổ bê tông) và chất lượng tiếp
xúc bê tông - đất nền tại mũi cọc. Có thể phân biệt nhanh
những chỗ vỡ, chỗ gẫy theo tiến trình khoan, những chỗ
íhông liên tục khi đổ bê tông. Trường hợp cần thiết có
thổ chụp ảnh theo tiến trình khoan, v ề nguyên tắc chung,
81


oại khoan lỗ này nhà thầu chi thực hiện trong phần giữa
của thân cọc.


Trường hợp khi thăm dò có khuyết tật tại thân cọc, bằng
quan sát của Camera vô tuyến trong lỗ khoan, đánh giá
mức độ nghiêm trọng so với giới hạn cho phép.

1.6.3. Điều kiện áp dụng
Camera thả xuống lỗ khoan có đường kính trong 65
mm. Cần phải lau chùi sạch sẽ ống khoan trước khi sử
dụng, nếu cần thiết thì phải bố trí ngay tại công trường
một khối lượng nước riêng biệt để rửa. Công tác lau chùi
này có thể thực hiện khá dễ dàng nhờ một máy tạo nhũ.
Vlặt khác để tăng thêm sự theo dõi trên màn hình, đôi
khi cần thiết phải bơm nước trong suốt dưới áp lực nhỏ
trước camera tức là gây ra sự kết tủa các hạt huyền phù
nhờ các tác động thích hợp.

1.6.4. Tiến độ thực hiện
Phương pháp khó dự kiến tiến độ thực hiện vì chủ yếu
gặp các trở ngại sau đây : khả năng tiếp xúc, e ngại sụt lở
vách khoan, độ trong của nước... M ặt khác nếu điều kiện
tốt, người ta có thể dự kiến như sau (trừ thời gian khoan
lấy lõi) :
- Quan sát tiếp xúc bê tông - đất nền : 3 - 4 cọc/ngày
- Quan sát suốt chiều sâu cọc : 2 cọc/ngày
- Quan sát khuyết tật ở độ cao định trưóc : 2 cọc/ngà}/
2. CHỈ DẪN ĐẶT ỐNG

Các cọc được trang bị các ống đặt sẵn thẳng đứng trước
khi thăm dò :
84


M Ậ T CẮTA-A

Ô'ngíẾ^50/60

Hĩnh IỈL14 : B ố tri và đ ịn h vị ống thăm dò và khoan láy lõi
trong cọc có dư ờ n g k ín h trong ^ l,0 0 m .

86


đổi thời gian lan truyền và biên độ sự thay đổi này dẫn đến
sai lầm khi đánh giá về hiện diện của khuyết tật thân cọc.
2.2. Nối Ống

Các ống bắt buộc phải được nối với nhau bằng măng
sông bắt vít.
Trong bất cứ trường hợp nào không được nối ống bằng
hàn vì không đảm bảo sự liên tục mặt trong ống do ba via
(xỉ hán động lại) cản trở di động dễ dàng của đầu đo sóng.
2.3. Nút

Các nút ống phải đóng kín đáy ống nhằm tránh bùn,
chất lắng đọng hoặc bê tông tràn lên.
Để đảm bảo chiều cao thăm dò lớn nhát và cho mũi
khoan để xuyên thủng (xe khoan) hoặc cái khoan lấy lõi
thuận lợi... cần loại trừ các nắp bịt tương tự như nút đậy
bằng gỗ tra cán chắc, vòng đệm bằng thép hàn, nắp bằng
vữa, giẻ lau...
Có thể sử dụng nắp khít (vừa kích thước lỗ) bằng chất
dẻo tổng hợp PVC (Ví dụ như loại ARMOSIG) bán trên

đường kính cọc để có thể áp dụng phương pháp kiểm tra.
Những giới hạn đạt được xác định trong chỉ dẫn với quy mô
của các khuyết tật (kích thước dị dạng) phát hiện (độ chíĩih
xác liên quan tới số lượng ống đặt sẵn).
Vị trí đặt ống thăm dò theo đường kính cọc khi Mểm
tra bằng áêu âm truyền qua hoặc tia gamma truyền qua.
Còn đối với những barét (cọc thanh), cách bố trí các
ống và số lượng ống cần phải xác định trên mặt bằng và
88


trên kích thước cụ thể của cọc thanh, thoả mãn với những
thí nghiệm kiểm tra của phòng thí nghiệm và tôn trọng các
nguyên tắc sau :
' Khoảng cách giữa 2 ống không vượt quá 1.50 m khi
thăm dò bằng phương pháp siêu âm và 0,80 m khi thăm dò
bằng phương pháp tán xạ gamma, nghĩa là tôn trọng những
giới hạn hiện hành có thể thực hiện được của thiết bị.
d)

Hình ĨĨI.Ỉ5 : S ố lượng ống theo kết quả ngh iên cứu
của p h ò n g thi n gh iệm riên g
a) Cọc (p ^ l,0 0 m - ^ 3 ống; b) Cọc l.OOm « p ^ l,3 0 n i - ^ 4
Óng ; c) Cọc Ĩ.SOm
trong các trường hợp cực đoan có thể vượt quá cường độ
của bê tông chịu nén. Cốt thép dọc không đủ bê tông bao
quanh có thể bị chảy trong tiết diện mà ở đó có độ liín so
với cao độ đầu cọc. Như vậy tiết diện có độ cúcng yếu chịu
uốn, sẽ sớm xuất hiện khớp đến mức coi như móng đặt dưới
tác dụng lực ngang (ví dụ mố - gối cầu). Do đó các biến
dạng quá lớn so với dự kiến. Những sự cố chưa xẩy ra ngay
mà sau nhiều năm, sau khi xây dựng xong công trình mới
tới thời kì tăng nhanh ở phần móng công trình.
Sự xác định công tác kiểm tra phải dựa trên các phân
tích điều kiện kĩ thuật và phâĩi tích các nguy hiểm. Các
phân tích này có thể là cơ sở cho các tiêu chuẩn sẽ đề cập
sau này.
3.2. Các tiêu chuẩn xác định của công tác kiểm tra

3.2.7. Các tiêu chuẩn k ĩ thuật
Các tiêu chuẩn kĩ thuật liên quan về sự hạn chế công
nghệ của các phương pháp kiểm tra trong mối liên hệ với
dạng hình học của cọc. Như phương pháp dội âm xung
ượng cơ học không có khả năng phát hiện các khuyết tật
ở độ sâu quá lõm. Nhưng đã giới hạn cho từng phương
pháp trình bày ở trên.
Chủ công trình cần phải cung cấp các thuận lợi có thể
(khả dĩ) cho phòng thí nghiệm kiểm tra mà họ đã chọn
về phần lớn các số liệu đo thực tế bằng phương pháp siêu
âm, giá trị đo đảm bảo của phương pháp tán xạ gamma
và bố trí camera vô tuyến thu nhỏ quan sát.
91