Cọc khoan nhồi là gì? Ưu và nhược điểm như thế nào?

Đây là loại móng sâu thịnh hành nhất trong xây dựng ở nước ta trong 10 năm trở lại đây. Đường kính cọc từ 60 đến 300 cm, các cọc có đường kính <76 cm được xem là cọc nhỏ, cọc có đường kính >76 cm được xem là cọc lớn. Việc tạo lỗ có nhiều cách: Có thể đào bằng thủ công, hoặc khoan bằng các tổ hợp máy khoan hiện đại.

Với việc sử dụng các tổ hợp khoan hiện đại người ta có thể hạ cọc đến độ sâu rất lớn và đường kính lớn (Cầu Thuận Phước cọc khoan nhồi đường kính 2.5m, chiều sâu hạ cọc 50 – 70 mét, Cầu Mỹ Thuận: Cọc khoan nhồi đường kính 2.5m, chiều sâu hạ cọc đến hàng trăm mét…). Hiện nay một số cầu lớn đang xây dựng cũng dùng cọc khoan nhồi đường kính lớn để làm móng.

Quy trình thi công ép cọc khoan nhồi

• Tiến hành khoan lỗ: cần ép cọc, cần xác định đúng vị trí lỗ khoan chính xác nhất, trách tình trạng sai lệch làm ảnh hưởng đến chất lượng công trình.
• Làm sạch hố khoan: Nếu trong hố khoan có nhiều đất đá hay các vật liệu khác nên làm sạch trước khi tiến hành đổ bê tông. Trường hợp hố khoan có quá nhiều nước nên dùng máy bơm để hút sạch lượng nước trong hố.
• Gia công lắp dựng lồng thép: lồng thép là thiết bị đã được làm sẵn, chỉ cần lắp ghép đúng vị trí theo yêu cầu kỹ thuật.
• Thi công đổ bê tông cọc khoan nhồi: Nên giám sát công đoạn này thật kỹ vì chất lượng bê tông ảnh hưởng lớn đến chất lượng cọc khoan nhồi.
• Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi sau đó đập đầu cọc và tiến hành thi công bệ móng.

Việc giữ vách cho cọc có thể dùng ống vách hạ xuống để khoan lỗ, đến khi đổ bê tông thì rút lên, cách này đảm bảo chất lượng cọc nhưng với cọc có chiều sâu lớn thì việc hạ và rút ống vách sẽ gặp khó khăn, nhiều lúc để lại trong nền đất thì chi phí thép ống vách cũng khá lớn. Do vậy người ta hạ ống vách một đọan 5-10m vào đất, còn độ sâu tiếp theo để giữ thành hố khoan người ta dùng dung dịch Bentonite để giữ thành hố thành hố khoan không bị sạt.

Ưu và nhược điểm cọc khoan nhồi

Những ưu điểm chính của cọc khoan nhồi so với các loại cọc khác như cọc cừ tràm, cọc bê tông cốt thép gồm:

Ưu điểm

• Rút bớt được công đoạn đúc cọc, do đó không còn các khâu xây dựng bãi đúc, lắp dựng ván khuôn …
• Vì cọc đúc ngay tại móng nên dễ thay đổi kích thước hình học của cọc như chiều dài, đường kính … để phù hợp với thực trạng đất nền.
• Có khả năng sử dụng trong mọi loại địa tầng khác nhau, dễ dàng vượt qua các chướng ngại vật như đá, đất cứng bằng cách sử dụng các dụng cụ như khoan chồng, máy phá đá, nổ mìn…
• Cọc khoan nhồi thường tận dụng hết khả năng làm việc của vật liệu, giảm được số cọc trong móng, có thể bố trí cốt thép phù hợp với điều kiện chịu lực của cọc.
• Không gây tiếng ồn và tác động đến môi trường, phù hợp để xây dựng các công trình lớn trong đô thị.
• Cho phép trực quan kiểm tra các lớp địa chất bằng cách lấy mẫu từ các lớp đất đào lên, để có thể đánh giá chính xác điều kiện đất nền, khả năng chịu lực của đất nền dưới đáy hố khoan.
• Cho phép chế tạo các cọc khoan nhồi đường kính lớn và độ sâu lớn, phù hợp cho các công trình cầu lớn.

Nhược điểm

• Sản phẩm trong suốt quá trình thi công đều nằm sâu trong lòng đất, các khuyết tật dễ xảy ra gồm: Hiện tượng co thắt, hẹp cục bộ thân cọc hoặc thay đổi kích thước tiết diện khi qua các lớp đất khác nhau. Bê tông xung quanh thân cọc dễ bị rửa trôi lớp ximăng khi gặp mạch nước ngầm hoặc gây ra rỗ mặt thân cọc. Lỗ khoan nghiêng lệch, sụt vách lỗ khoan. Bê tông đổ thân cọc dễ bị không đồng nhất và phân tầng.
• Thi công phụ thuộc nhiều vào thời tiết như mùa mưa bão… Vì việc bố trí thi công thường hoàn toàn ngoài trời.
• Thường đỉnh cọc nhồi kết thúc trên mặt đất nên khó có thể kéo dài thân cọc lên phía trên, do đó phải làm bệ móng ngập sâu dưới mặt đất, do vậy không thuận lợi cho việc thi công các móng cọc bệ cao vì phải làm vòng vây ngăn nước tốn kém.
• Hiện trường thi công dễ bị lầy lội ảnh hưởng đến môi trường và chi phí thí nghiệm cọc khoan nhồi quá tốn kém.

Kết luận

Cọc khoan nhồi thuộc một trong những công nghệ thi công móng công trình tương đối mới ở nước ta, nó có nhiều ưu điểm như đã phân tích trên. Tuy nhiên hiện nay hầu như tất cả các công trình cầu sử dụng loại móng này đều có vấn đề về chất lượng cọc, việc xử lý các sự cố rất khó khăn và tốn kém. Do vậy khi sử dụng loại móng này cần quản lý chặt chẽ trong tất cả các bước của quy trình thi công để đảm bảo chất lượng cọc.

Xem thêm bài viết: Cách xử lý nền đất yếu bằng đệm cát.