Thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200 là phép thử quan trọng bậc nhất, được xem là “tiêu chuẩn vàng” để xác định khả năng chịu tải thực tế của móng cọc. Cọc D1200 (đường kính 1.2 mét) là loại cọc có tiết diện rất lớn, được thiết kế để gánh chịu tải trọng của các siêu công trình như tòa nhà chọc trời, cầu vượt biển, trung tâm thương mại. Mọi tính toán sức chịu tải trên lý thuyết đều có sai số. Vì vậy, việc thực hiện thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200 là bắt buộc để kiểm chứng thiết kế, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình trước khi đưa vào thi công đại trà.
Mục đích và thời điểm bắt buộc thực hiện thí nghiệm nén tĩnh
Mục đích cốt lõi của thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200
Mục đích cốt lõi của thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200 là để xác minh và kiểm chứng hai yếu tố: Sức chịu tải cực hạn (P_ult) và Mối quan hệ giữa Tải trọng và Độ lún (P-S). Mặc dù các kỹ sư địa chất đã tính toán sức chịu tải của cọc dựa trên vô số dữ liệu khảo sát, nhưng địa chất thực tế luôn tiềm ẩn các yếu tố bất định (dị thường, thấu kính mềm, hang động caster…). Hơn nữa, chất lượng thi công (như khả năng xử lý bentonite, độ sạch của mũi cọc) cũng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng làm việc của cọc. Do đó, nén tĩnh là phép thử cuối cùng và đáng tin cậy nhất.
Khi nào cần thực hiện thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200?
Theo các quy chuẩn kỹ thuật xây dựng (như TCVN 10304:2014), thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200 là bắt buộc đối với các công trình có cấp độ tin cậy cao. Cụ thể:
- Giai đoạn khảo sát thiết kế: Thí nghiệm được thực hiện trên “cọc thí nghiệm” (hay cọc thử, cọc thăm dò). Các cọc này được khoan tại vị trí đại diện trước khi thi công đại trà. Kết quả của nó dùng để “hiệu chuẩn” (calibrate) lại mô hình tính toán, điều chỉnh thiết kế (có thể tăng hoặc giảm chiều dài cọc, số lượng cọc) để tối ưu hóa chi phí và đảm bảo an toàn.
- Giai đoạn nghiệm thu công trình: Thí nghiệm được thực hiện trên “cọc kiểm tra” (cọc lấy ngẫu nhiên trong số các cọc thi công đại trà). Mục đích là để kiểm tra, đánh giá chất lượng thi công có đồng đều và đạt yêu cầu như cọc thí nghiệm hay không.
Đối với một cây cọc D1200, với sức chịu tải thiết kế có thể lên đến hàng ngàn tấn, việc bỏ qua thí nghiệm nén tĩnh là một rủi ro không thể chấp nhận được.
Chuẩn bị hệ đối trọng cho thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200
Đây là công đoạn phức tạp, tốn kém và thách thức nhất trong toàn bộ quy trình. Để “nén” một cây cọc D1200 có sức chịu tải thiết kế (Ptk) là 1000 tấn, tải trọng thí nghiệm tối đa có thể lên đến 150% – 200% Ptk, tức là cần một hệ đối trọng nặng từ 1.500 đến 2.000 tấn.
Phương pháp 1: Dùng đối trọng tĩnh
Đây là phương pháp truyền thống, sử dụng các khối “tải chết” (thường là các khối bê tông đúc sẵn, hoặc các khối thép) xếp chồng lên một hệ dầm thép (dầm chính, dầm phụ) đặt trên đầu cọc.
- Ưu điểm: Phương pháp này đo lường trực quan, dễ hiểu.
- Nhược điểm: Cực kỳ tốn kém. Việc vận chuyển, cẩu lắp và sắp xếp một “ngọn núi” 2.000 tấn vật liệu đòi hỏi mặt bằng công trường phải cực kỳ rộng rãi, nền đất phải đủ tốt để chịu được khối đối trọng khổng lồ này mà không bị lún, sập.
Phương pháp 2: Dùng cọc neo
Đây là phương pháp hiện đại và phổ biến hơn cho các thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200 tại các công trường chật hẹp.
- Quy trình: Thay vì chất tải lên trên, kỹ sư sẽ khoan 4, 6 hoặc 8 cây cọc khoan nhồi khác (gọi là cọc neo) xung quanh cọc thí nghiệm. Các cọc neo này được thiết kế để chịu nhổ. Một hệ dầm thép siêu cường sẽ được lắp đặt, liên kết đỉnh cọc thí nghiệm ở giữa và các cọc neo ở xung quanh.
- Nguyên lý hoạt động: Kích thủy lực sẽ được đặt giữa dầm và đầu cọc thí nghiệm. Khi kích hoạt, thay vì “đẩy” cọc xuống, kích sẽ “đẩy” hệ dầm thép lên, và hệ dầm này sẽ bị các cọc neo “kéo” ghì lại. Lực nén sinh ra sẽ đúng bằng lực nhổ mà các cọc neo đang gánh chịu.
- Ưu/Nhược điểm: Phương pháp này gọn gàng, an toàn hơn nhưng đòi hỏi tính toán thiết kế hệ cọc neo và dầm thép cực kỳ chính xác.
Quy trình gia tải và đo lường khi thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200
Sau khi hệ đối trọng và kích thủy lực đã sẵn sàng, quy trình sẽ chính thức bắt đầu. Đây là một quy trình nghiêm ngặt, phải được giám sát 24/24 bởi các kỹ sư hiện trường.
Bước 1: Lắp đặt thiết bị đo lường (Hệ dầm tham chiếu)
Một hệ thống đo độ lún (settlement) có độ chính xác rất cao (thường là 0.01mm) được lắp đặt trên đầu cọc. Thông thường, người ta sử dụng 4 đồng hồ đo chuyển vị (hoặc cảm biến LVDT) đặt đối xứng 4 góc. Các đồng hồ này được gắn trên một hệ dầm tham chiếu độc lập, đặt xa cọc thí nghiệm và hệ đối trọng, để đảm bảo độ lún được ghi nhận là chính xác tuyệt đối, không bị ảnh hưởng bởi sự rung động hay biến dạng của các thiết bị khác.
Bước 2: Gia tải theo cấp
Tải trọng không được ép xuống “một lần”. Nó phải được gia tải từ từ theo từng “cấp tải”. Mỗi cấp thường bằng 10% đến 25% sức chịu tải thiết kế (Ptk). Ví dụ, để nén cọc 1000 tấn, kỹ sư sẽ tăng tải theo các cấp 100 tấn, 200 tấn, 300 tấn…
Bước 3: Giữ tải và quan sát
Tại mỗi cấp tải, kỹ sư phải giữ nguyên tải trọng đó trong một khoảng thời gian nhất định (ví dụ 60 phút, 120 phút) hoặc cho đến khi độ lún của cọc “ổn định” (tức là tốc độ lún rất chậm, ví dụ dưới 0.1mm/giờ). Toàn bộ số liệu độ lún theo thời gian ở từng cấp tải đều được ghi chép cẩn thận.
Bước 4: Đạt tải trọng tối đa và dỡ tải
Khi đạt đến tải trọng thí nghiệm tối đa (ví dụ 1.500 tấn), cấp tải này sẽ được giữ trong thời gian rất lâu, thường là 12 đến 24 giờ, để quan sát toàn bộ độ lún của cọc. Sau khi hoàn tất, quy trình dỡ tải cũng được thực hiện theo từng cấp tương tự như khi gia tải. Kỹ sư sẽ đo “độ lún phục hồi” (recovery) của cọc. Một quy trình đầy đủ có thể kéo dài từ 3 đến 5 ngày liên tục.
>>> Xem thêm: DUNG DỊCH BENTONITE TRONG THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI – TẦM QUAN TRỌNG
Khoannhoi.com – Đảm bảo chất lượng từ thi công đến thí nghiệm
Kết quả của thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi D1200 phụ thuộc 100% vào chất lượng thi công ban đầu. Một quy trình giám sát thi công cọc khoan nhồi D1000 hay D1200 không chặt chẽ sẽ dẫn đến kết quả thí nghiệm thất bại, gây tốn kém chi phí khổng lồ và làm chậm tiến độ dự án. Tại KHOANNHOI.COM, chúng tôi hiểu rõ tầm quan trọng của việc thi công chuẩn xác ngay từ đầu. Chúng tôi cung cấp các giải pháp thi công cọc khoan nhồi chuyên nghiệp, là tiền đề vững chắc cho mọi kết quả kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi D1000 và D1200 đạt chuẩn. Hãy liên hệ với chúng tôi để đảm bảo nền móng công trình của bạn được xây dựng trên sự an toàn và chính xác tuyệt đối.
Thông tin liên hệ:
Địa chỉ: Phòng 903, Tầng 9, Tòa Nhà Diamond Plaza, 34 Lê Duẩn, Phường Bến Nghé, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh
Hotline: 0931167167
