THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC

MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC :

  1. Công trình được thiết kế theo giải pháp móng cọc BTCT ( bê tông tươi )  đúc sẵn.
  2. Thí nghiệm nén tĩnh cọc ( trục dọc ) BTCT trong công trình nhằm xác định khả năng chịu tải thực tế của cọc, qua đó đánh giá khả năng làm việc lâu dài của cọc trong công trình.
  3. Cọc thử tĩnh trong công trình được thiết kế như sau:

*Cọc tiết diện 25x25cm;

*Chiều dài cọc thử tĩnh: L=…. Sức chịu tải đầu cọc Ptt= ….Tấn;

*Tải trọng đề xuất thí nghiệm: Ptn = 2*Ptt ;

PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC :­

  1. Cọc công trình được thí nghiệm bằng phương pháp tải trọng tĩnh nén dọc trục.
  2. Thí nghiệm nén tĩnh cọc được thực hiện theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9393: 2012
  3. Phương pháp thí nghiệm là phương pháp duy trì tải tải trọng thí nghiệm tĩnh dọc trục trên đầu cọc thử trong từng cấp tải trọng thí nghiệm.

HỆ THỐNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM :

1 . Thí nghiệm nén tĩnh cọc được tiến hành bằng phương pháp chất đối trọng trước.

2 . Hệ thí nghiệm :

Hệ đối trọng:

Hệ đối trọng sử dụng trong công trình là 1 hệ bao gồm nhiều khối BTCT ( bê tông tươi ) đúc sẳn và được xếp thành khối trên 01 hệ dầm thép.

Hệ dầm giá chất tải hệ thí nghiệm: là 01 hệ bao gồm nhiều dầm thép hình chữ I liên kết với nhau đặt trên hệ gối đỡ. Dầm truyền lực chính là 01 hệ hai dòng thép I gia cường hộp.

Dầm phụ chất tải là một hệ nhiều dầm I đặt trên hệ gối đỡ. Hệ dầm này được tính toán đủ chịu lực và không biến dạng khi chất tải cũng như trong suốt quá trình TN.

Hệ gối đỡ: là một hệ bao gồm nhiều tấm BTCT ( bê tông tươi ) đúc sẵn đặt trên nền đất có tác dụng đỡ hệ dầm chất tải. Hệ gối phải được tính toán đủ tiết diện đảm bảo không gây lún khi chất tải trọng phục vụ TN, không gây ảnh hưởng đến sự làm việc của cọc cũng như các thiết bị khác trong quá trình TN.

Hệ thống gia tải:

Hệ thống gia tải thí nghiệm trong công trình sử dụng kích thủy lực được Trung Tâm Kiểm Định Hiệu Chuẩn Đo Lường Miền Nam hiệu chuẩn và cấp giấy phép cho phép sử dụng. Hệ kích này được đặt trên đầu cọc thí nghiệm, trục của kích nén trùng với trục của cọc thí nghiệm. Trên đầu kích có bộ phận tự điều chỉnh bảo đảm cho việc truyền lực nén luôn dọc theo trục cọc thí nghiệm.

Hệ thống đo lực: Hệ thống đo lực sử dụng đồng hồ thủy lực. Đồng hồ đã được Trung Tâm Kiểm Định Hiệu Chuẩn Đo Lường Miền Nam  hiệu chuẩn và cấp giấy phép sử dụng. Lực nén tác động lên đầu cọc thí nghiệm được tính thông qua số đọc đồng hồ thủy lực và hệ số sức nâng của kích thủy lực.

Hệ bơm dầu thủy lực: Hệ thống bơm dầu thủy lực được gắn liền với kích thủy lực và cung cấp dầu vào kích nhằm điều chỉnh sức nâng của kích theo ý muốn.

Hệ thống đo biến dạng :

Hệ thống đo biến dạng bao gồm 04 đồng hồ đo lún có dãy đo từ 0-50mm. Có độ chính xác 0,01mm gắn chặt lên thân cọc, thí nghiệm thông qua một hệ giá đỡ và gông thép. Đồng hồ do Trung Tâm Kiểm Định Hiệu Chuẩn Đo Lường Miền Nam kiểm định và cấp giấy phép sử dụng.

Hệ gá đỡ đồng hồ đo lún có chân từ tính bằng nam châm vĩnh cửu gắng chặt vào các thanh thép bằng bulông được chôn vào đất và không bị ảnh hưởng của hệ thống gia tải nằm trên đầu cọc.

Hệ thống mốc chuẩn: Hệ thống mốc chuẩn dùng trong công trình là một hệ thép hình được chôn chân bằng BT. Độ cứng của hệ mốc chuẩn đảm bảo không bị biến dạng trong quá trình TN và không bị ảnh hưởng do các tác động bên ngoài.

QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM :

  1. Thí nghiệm nén tĩnh cọc BTCT trong công trình được tiến hành theo TCVN 9393-2012.
  2. Cọc được dự kiến thí nghiệm với tải trọng 200% tải trọng tính toán của thiết kế).
  3. Cọc đã đủ thời gian “nghỉ” theo qui định của quy phạm (07 ngày theo yêu cầu của TCVN).
  4. Phương pháp gia tải:
  • Kiểm tra hoạt động của thiết bị thí nghiệm và tạo tiếp xúc tốt giữa thiết bị và đầu cọc: trước khi tiến hành thí nghiệm, các đồng hồ đo lún được điều chỉnh về 0, gia tải trước được thực hiện bằng cách tác động lên đầu cọc 5% tải trọng thiết kế, giữ tải trọng này trong thời gian 10 phút sau đó hạ tải về 0 và không hiệu chỉnh đồng hồ đo lún về 0, các giá trị hiện có của đồng hồ được ghi thành số đọc ban đầu khi tải trọng thí nghiệm bằng 0 tấn.
  • Tải trọng  thí nghiệm được chia thành nhiều cấp tải theo qui định, mỗi cấp tải không lớn hơn 25% tải trọng tính toán của thiết kế. Ở đây chúng tôi kiến nghị chia tải trọng thí nghiệm làm hai chu kỳ gia tải và chia thành 04 cấp tải trọng ở chu kỳ thứ 1 và 08 cấp tải trọng ở chu kỳ thứ 2 với mỗi cấp bằng 25% tải trọng thiết kế.
  • Gia tải TN: Tải trọng thí nghiệm được gia tải theo hai chu kỳ thí nghiệm :

+ Chu kỳ 1:

Các cấp tải trọng lần lượt tăng: 25%, 50%, 75%, 100% tải trọng thiết kế. Mỗi cấp tải được duy trì và theo dõi trong thời gian tối thiểu là 1 giờ để đạt độ lún ổn định qui ước nhưng không quá 2h, riêng cấp tải trọng 100% tải trọng tính toán của thiết kế được quan sát trong 03 giờ. Sau đó tải trọng được giảm theo các cấp 50%, 0% tải trọng thiết kế, khi hạ tải, thời gian quan sát cho mỗi cấp tải trong 30 phút, riêng cấp tải 0% được quan sát trong 1 giờ.

+ Chu kỳ 2 :

Cấp tải trọng được tăng trở lại 25%, 50%, 75% tải trọng thiết kế và mỗi cấp tải được quan sát trong 30 phút,  riêng cấp tải 100% được quan sát trong 1 giờ, sau đó tiếp tục tăng tải trọng lên các cấp 125%, 150%, 175% và 200% tải trọng tính toán của thiết kế và được duy trì theo dõi trong thời gian tối thiểu là 1 giờ để đạt độ lún ổn định quy ước nhưng không quá 2h. Riêng cấp tải 200% tải trọng thiết kế được duy trì quan sát trong 24 giờ đến khi đạt độ lún ổn định quy ước. Sau đó giảm tải trọng TN, các bước giảm tải trọng TN được tiến hành theo thứ tự 150%, 100%, 50%, 0% tải trọng thiết kế. Mỗi cấp giảm tải được theo dõi trong thời gian 30 phút. Riêng ở cấp tải trọng 0% tải trọng được duy trì quan sát trong 1 giờ.

BẢNG QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC THEO TCVN 9393-2012

Cấp tải trọng thí nghiệm (Tấn) Thời gian duy trì tải trọng TN lên đầu cọc thử Thời gian theo  dõi và ghi chép số liệu TN
Chu kỳ 1: Ptk = 100% TTTK
25%

 

Duy trì tối thiểu là 1 giờ, đạt độ lún ổn định quy ước không vượt quá 0.1mm/h, nhưng không quá 2h Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’….
50%

 

Duy trì tối thiểu là 1 giờ, đạt độ lún ổn định quy ước không vượt quá 0.1mm/h, nhưng không quá 2h Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’….
75%

 

Duy trì tối thiểu là 1 giờ, đạt độ lún ổn định quy ước không vượt quá 0.1mm/h, nhưng không quá 2h Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’.
100% Duy trì trong 03 giờ đạt độ lún ổn định quy ước, không vượt 0.1mm/h Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’…,180’.
50% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
0.00 Tối thiểu là 1 giờ và đạt độ lún ổn định quy ước Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’.
Chu kỳ 2: Pmax = 200 TTTK
25%

 

Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
50% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
75% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
100% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
125%

 

Duy trì tối thiểu là 1 giờ, đạt độ lún ổn định quy ước không vượt quá 0.1mm/h, nhưng không quá 2h Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’….
150% Duy trì tối thiểu là 1 giờ, đạt độ lún ổn định quy ước không vượt quá 0.1mm/h, nhưng không quá 2h Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’….
 

175%

Duy trì tối thiểu là 1 giờ, đạt độ lún ổn định quy ước không vượt quá 0.1mm/h, nhưng không quá 2h  

Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’….

200%  

Duy trì trong 24 giờ đạt độ lún ổn định quy ước, không vượt 0.1mm/h

 

Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’….
150% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
100% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
50% Duy trì trong  30 phút Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’.
0.0 Duy trì trong 01 giờ đạt độ lún ổn định quy ước Ghi kết quả ở các thời điểm: 0’,10’,20’,30’,45’,60’.

 

+ Thời gian ghi chép kết quả như sau : Ghi giá trị đầu tiên ngay sau khi tăng tải, ghi kết quả thứ hai sau 10 phút, kết quả thứ ba sau 20 phút, kết quả thứ tư sau 30 phút, kết quả thứ năm sau 45 phút, kết quả thứ sáu sau 60 phút …, từ giờ quan sát thứ hai trở đi cứ 60 phút ghi một lần.

+ Độ lún ổn định quy ước : Độ lún của cọc được gọi là độ lún ổn định quy ước khi :

  • Tốc độ chuyển vị lún của cọc không vượt quá 1% tiết diện cọc /h  (0.25 mm/h) đối với cọc chống vào lớp đất hòn lớn, đất cát và đất sét từ dẻo đến cứng.
  • Tốc độ chuyển vị lún của cọc không vượt quá 0,1mm/h đối với cọc ma sát trong đất sét dẻo mềm đến dẻo chảy.

+ Cọc thí nghiệm được xem là bị phá hoại khi :

  • Khi chưa đạt đến tải trọng thí nghiệm lớn nhất mà tổng chuyển vị lún của cọc đã vượt quá 10% Tiết diện cọc ( 25mm ).
  • Cọc bị lún liên tục khi không tăng tải .
  • Cọc không đạt độ lún ổn định quy ước sau một ngày đêm.
  • Dừng nén cọc khi đầu cọc bị vỡ, dầm nén khi bị nghiêng.
  • Khi bị phá hoại vật liệu cọc hoặc phá hoại đất nền.

+ Thí nghiệm nén tĩnh cọc phải tạm dừng nếu phát hiện thấy:

  • Các mốc chuẩn đặt sai, không ổn định hoặc bị phá hỏng.
  • Kích hoặc thiết bị đo không hoạt động hoặc không chính xác.

BIỆN PHÁP THI CÔNG THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC

  1. Công tác chuẩn bị thí nghiệm: công tác này bao gồm nhiều bước nhằm phục vụ tốt cho công tác thí nghiệm. Các bước chuẩn bị gồm :

* Kiểm tra và gia cố đầu cọc thí nghiệm: Việc kiểm tra và gia cố đầu cọc phải tuân theo quy định của tiêu chuẩn TCVN 9393-2012 :

 – Khi ra hiện trường kiểm tra, các cọc thí nghiệm đã đạt yêu cầu để tiến hành thí nghiệm và đã được gia cố lại mặt cọc theo yêu cầu của thiết kế.

– Kiểm tra độ nghiêng của cọc so với tiêu chuẩn cho phép đối với cọc thí nghiệm, tất cả các cọc thí nghiệm đều đã đạt yêu cầu về sai số độ nghiêng (nằm trong phạm vi sai số cho phép 1% chiều dài cọc).

        * Kiểm tra hệ thống thiết bị thí nghiệm nén tĩnh cọc:

– Hệ thống thiết bị thí nghiệm khi chuyển đến công trình phải được kiểm tra chặt chẽ trước khi đưa vào sử dụng. Kích thủy lực phải được kiểm tra sức nâng, các đồng hồ được kiểm tra về độ nhạy.

– Hệ thống đối trọng phải kiểm tra về tổng tải trọng đảm bảo vượt tối thiểu bằng 1,25 lần tải trọng dự kiến thí nghiệm.

– Kiểm tra mức độ an toàn của hệ dầm giá chất tải và hệ gối đỡ.

– Việc chất đối trọng phục vụ công tác thí nghiệm được thực hiện bằng cần cẩu.

– Việc lắp đặt các tấm gối đỡ phải đảm bảo theo quy định của quy phạm để đảm bảo không gây ảnh hưởng đến sự làm việc của cọc trong quá trình thí nghiệm đến hệ mốc chuẩn và các thiết bị khác (khoảng cách gần nhất của hệ gối đỡ tới vị trí tim cọc không nhỏ hơn ba lần cạnh lớn nhất của cọc).

– Sau khi lắp đặt xong hệ gối đỡ, tiến hành việc xếp hệ thí nghiệm.

– Sau khi tiến hành kết thúc quá trình chất đối trọng phục vụ thí nghiệm nén tĩnh cọc, cán bộ kỹ thuật  phụ trách thí nghiệm kiểm tra tính ổn định của toàn bộ hệ thống thiết bị thí nghiệm lần cuối cùng trước khi tiến hành thí nghiệm.

  1. Tiến hành thí nghiệm nén tĩnh cọc : Công tác thí nghiệm chỉ được tiến hành sau khi đã hoàn tất các bước nêu trên.
  •  Sau khi chuẩn bị xong đầu cọc thí nghiệm phải báo cáo cho chủ đầu tư, tư vấn giám sát công trình kiểm tra cọc đủ điều kiện tiến hành thí nghiệm mới được chuyển sang bước thi công tiếp theo.
  • Sau khi thực hiện xong phần việc yêu cầu nêu trên , cán bộ thi công công trình có trách nhiệm thông báo cho chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế và đơn vị tư vấn giám sát biết mới tiến hành thí nghiệm.
  • Việc tiến hành thí nghiệm phải được thực hiện theo quy trình nêu trong điều IV – 4 đã nêu ở trên.
  • Việc thí nghiệm nén tĩnh cọc phải được tiến hành liên tục cho đến khi kết thúc thí nghiệm. Khi có sự cố hoặc có những bất thường trong quá trình thí nghiệm, kỹ thuật thi công công  trường có trách nhiệm thông báo kịp thời cho chủ đầu tư, đơn vị thiết kế và tư vấn giám sát để có biện pháp xử lý thích hợp.
  • Nhân lực bố trí thí nghiệm : Trong mỗi hệ thí nghiệm bố trí 02 người theo dõi (01 kỹ thuật viên ghi chép kết quả, 01 công nhân phụ trách công việc).
  • Phải dùng bạt che chắn khu vực thí nghiệm nén tĩnh cọc để tránh các ảnh hưởng của thời tiết cũng như các tác động bên ngoài ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.

BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG :

  • Nghiêm cấm những người không có trách nhiệm, nhiệm vụ đi lại hoặc có mặt trong phạm vi mặt bằng đang thi công .
  • Khi cẩu đang hoạt động, nghiêm cấm tất cả mọi người đi lại hoặc đứng trong tầm hoạt động của cẩu.
  • Khi làm việc trên cao, công nhân vận hành phải có những thiết bị an toàn theo qui định an toàn lao động.
  • Kỹ thuật viên phụ trách phải thường xuyên kiểm tra mức độ an toàn của thiết bị tham gia thi công : Cẩu, móc của đối trọng, móc cẩu, cáp cẩu, gối kê chân cẩu, gối kê hệ đối trọng, mức độ an toàn và ổn định của hệ giàn dầm thép chất đối trọng.

CÔNG TÁC TỔNG HỢP TÀI LIỆU LẬP BÁO CÁO VÀ TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN : 

  • Công tác tổng hợp tài liệu và tính toán kết quả phải được tiến hành ngay sau khi kết thúc thí nghiệm hiện trường :

+ Các số liệu thí nghiệm của từng cọc thí nghiệm được chuyển về văn phòng để tổng hợp và tính toán kết quả thông báo cho thiết kế chậm nhất không quá 3 ngày kể từ ngày kết thúc thí nghiệm cọc đó.

+ Việc tổng hợp viết báo cáo kết quả thí nghiệm được thực hiện ngay sau khi kết thúc thí nghiệm cọc cuối cùng, giao nộp chậm nhất sau 7 ngày cho chủ đầu tư và thiết kế.

  • Phải có biên bản nghiệm thu thí nghiệm nén tĩnh cọc và có đầy đủ chữ ký các bên liên quan ngay sau khi kết thúc thí nghiệm.
  • Sau khi tiến hành xong công tác thi công hiện trường phải tiến hành giải phóng mặt bằng trả cho đơn vị thi công giai đoạn sau.

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM NÉN TĨNH CỌC : 

Báo cáo công tác thí nghiệm nén tĩnh cọc bao gồm những phần sau :

  • Quy trình thử nghiệm.
  • Bảng ghi quá trình thí nghiệm ,bảng ghi quá trình thí nghiệm nén tĩnh cọc .
  • Biểu đồ thí nghiệm nén tải trọng P (tấn) và thời gian T (phút).
  • Biểu đồ thí nghiệm nén tĩnh cọc theo tải trọng P (tấn) và độ lún S (mm).
  • Biểu đồ quan hệ thời gian T (phút) và độ lún S (mm).
  • Biểu đồ quan hệ tải trọng T (phút) và độ lún S (mm).

 

Thí nghiệm nén tĩnh cọc tai hiện trường

 

Thí nghiệm nén tĩnh cọc tai hiện trường
Thí nghiệm nén tĩnh cọc tai hiện trường

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *