Các loại đường kính cọc khoan nhồi phổ biến nhất hiện nay

5/5 - (453 bình chọn)

Cọc khoan nhồi là yếu tố thi công cần thiết của bất kì công trình nào hiện nay. Đây là hạng mục quan trọng đảm bảo sự vững chắc và an toàn của rất nhiều công trình. Trong đó bao gồm khu dân cư, các thành phố và các tòa nhà liền kề. Tùy vào công trình khác nhau mà sẽ sử dụng cọc khoan nhồi khác nhau về đường kính. Trong bài viết này, Xây dựng Mộc Trang xin chia sẻ chi tiết tới các bạn các loại đường kính cọc khoan nhồi phổ biến nhất hiện nay. Cùng với đó là các phân loại cọc khoan nhồi khác và quy trình thi công chi tiết

Mục lục

1 Cọc khoan nhồi là gì?
2 Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi là gì?
3 Các loại đường kính cọc khoan nhồi phổ biến
4 Các loại hình cọc khoan nhồi khác bạn cần biết
- 4.1 Phân loại theo cơ chế tương tác đất – cọc
- 4.2 Phân loại theo hình dạng đáy cọc
5 Quy trình thi công cọc khoan nhồi chi tiết và đầy đủ

Cọc khoan nhồi là gì?

Trước khi tìm hiểu các loại đường kính cọc khoan nhồi thì cần biết cọc khoan nhồi là gì. Cọc khoan nhồi là một loại cọc có tiết diện tròn. Nó được thi công bằng phương pháp khoan tạo lỗ sâu vào trong đất. Sau đó tiến hành đổ đầy lỗ khoan bằng bê tông cốt thép. Phương pháp thi công này được áp dụng phổ biến trong các dự án xây dựng. Đặc biệt là những công trình đòi hỏi nền móng vững chắc và tải trọng lớn.

Cọc khoan nhồi được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại công trình. Trong đó bao gồm công trình dân dụng cho đến các công trình công nghiệp có tải trọng lớn. Cùng với đó là các công trình yêu cầu độ bền cao như cầu đường, cảng biển. Ngoài ra là các công trình xây dựng ngoài khơi. Phương pháp này đặc biệt phù hợp với dự án xây dựng ở khu vực địa chất phức tạp. Hoặc khi yêu cầu về tải trọng, độ bền và an toàn là rất cao.

Loại cọc khoan nhồi này đem lại tính linh hoạt và hiệu quả thi công cực kì cao. Vì thế, loại cọc này ngày càng trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho các công trình xây dựng lớn. Thông qua đó giúp giảm thiểu những khó khăn trong việc thi công nền móng. Đặc biệt là thi công tại các địa hình đặc biệt hoặc môi trường làm việc phức tạp.

Ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi là gì?

Một trong những điều quan trọng không kém đến các loại đường kính cọc khoan nhồi đó là ưu nhược điểm của cọc khoan nhồi. Cụ thể loại cọc khoan nhồi trong xây dựng có những ưu nhược điểm như sau:

Ưu điểm

Thân cọc có đường kính lớn và chiều sâu tới hàng chục mét. Từ đó giúp truyền lực xuống các tầng đất – đá ổn định. Điều này đáp ứng yêu cầu cho công trình cao tầng và công nghiệp nặng.
Công nghệ khoan – đổ bê-tông tại chỗ cho phép tạo cọc đường kính tới 3 m, sâu > 60 m. Điều này linh hoạt hơn cọc ép hoặc cọc đóng thông thường.
Quy trình cơ giới hóa cao, ít phụ thuộc điều kiện thời tiết. Có thể triển khai song song nhiều mũi khoan, rút ngắn tổng thời gian nền móng.
Khối lượng bê-tông, thép và vật tư được tính toán chính xác theo thiết kế. Hạn chế phát sinh chi phí so với phương án cải tạo nền phức tạp.

Nhược điểm

Yêu cầu thiết bị khoan chuyên dụng, máy bentonite, trạm trộn bê-tông tươi. Điều này sẽ khiến vốn đầu tư ban đầu cao.
Cần nhiều thiết bị phụ trợ như máy khoan, thùng gầu, cần cẩu, bơm tuần hoàn dung dịch. Từ đó làm tăng yêu cầu nhân lực và công tác tổ chức.
Phải bố trí bãi tập kết thép, bê-tông, dung dịch khoan và tuyến xe ben đổ đất. Điều này sẽ gây áp lực không gian tại đô thị chật hẹp.
Quá trình khoan mở tạo lỗ và sử dụng dung dịch giữ thành có thể làm thay đổi áp lực. Khi đó cần giải pháp quan trắc – xử lý phù hợp.

Các loại đường kính cọc khoan nhồi phổ biến

Cọc khoan nhồi là loại cọc được sử dụng phổ biến trong thi công các công trình nền móng sâu. Trong đó đường kính cọc thường dao động từ 60 cm đến 300 cm. Điều này tùy thuộc vào yêu cầu thiết kế và đặc điểm cụ thể của từng công trình. Việc lựa chọn đường kính cọc khoan nhồi sẽ căn cứ vào tải trọng, điều kiện địa chất. Ngoài ra là mục đích sử dụng của công trình. Thông qua đó đảm bảo tính ổn định và an toàn trong quá trình sử dụng.

Hiện nay, các loại đường kính cọc khoan nhồi như sau:

Cọc khoan nhồi có đường kính nhỏ hơn 76 cm được quy ước là cọc nhỏ.
Cọc khoan nhồi có đường kính từ 80 cm trở lên được phân loại là cọc lớn.

Trên thị trường hiện nay, các loại cọc khoan nhồi được cung cấp đa dạng. Trong đó bao gồm các kích thước phổ biến như:

Cọc khoan nhồi D300: Đường kính 300 mm.
Cọc khoan nhồi D350: Đường kính 350 mm.
Cọc khoan nhồi D400: Đường kính 400 mm.
Cọc khoan nhồi D500: Đường kính 500 mm.
Cọc khoan nhồi D600: Đường kính 600 mm.
Cọc khoan nhồi D800: Đường kính 800 mm.
Cọc khoan nhồi D1200: Đường kính 1200 mm.
Cọc khoan nhồi D1500: Đường kính 1500 mm

Các tiêu chuẩn kỹ thuật quy định rằng cọc khoan nhồi phải có đường kính từ 60 cm trở lên. Ngoại trừ những công trình xây dựng thực hiện trên địa hình đặc biệt. Ví dụ như mái đá nghiêng, hang các-tơ hoặc những khu vực có điều kiện địa chất phức tạp.

Các loại hình cọc khoan nhồi khác bạn cần biết

Vừa rồi chúng ta đã biết được các loại đường kính cọc khoan nhồi. Tuy nhiên, để lựa chọn được đúng loại cọc khoan nhồi phù hợp thì cần nhiều yếu tố khác. Chính vì thế mà đã có nhiều loại hình cọc khoan nhồi khác nhau. Cụ thể như sau:

Phân loại theo cơ chế tương tác đất – cọc

Loại cọc	Cơ chế truyền tải trọng	Đặc điểm nền đất	Thành phần sức chịu tải chủ yếu
Cọc chống (End‐Bearing Pile)	Mũi cọc tựa trực tiếp lên tầng đá gốc hoặc lớp đất đá có mô đun biến dạng cao, lực ma sát thành hầu như không được huy động.	Lớp đất yếu phủ phía trên mỏng hoặc chỉ đóng vai trò bảo vệ cọc.	Sức kháng mũi cọc (qu > 20 MPa).
Cọc treo / cọc ma sát (Friction Pile)	Toàn bộ tải trọng cấu kiện truyền vào lực ma sát quanh thân kết hợp sức kháng mũi nhỏ.	Đất bao bọc dạng đất dẻo – chặt, chịu nén tốt. Tuy nhiên nó không có tầng đá cứng ở độ sâu kinh tế.	Ma sát thành cọc (τs), cộng với sức kháng mũi hạn chế.
Cọc hỗn hợp (Composite action)	Chiều dài lớn đủ chạm đến tầng đất – đá bền. Huy động đồng thời sức kháng mũi và ma sát thành.	Phổ biến trong móng cao ốc, cầu lớn khi nền địa chất biến đổi phức tạp.	Rs + Rb, bảo đảm hệ số an toàn cao nhất.

Thông thường cọc khoan nhồi được thiết kế dạng hỗn hợp. Nó vừa tận dụng ma sát thành, vừa lấy sức kháng mũi. Nhất là khi chiều dài cọc > 30 m hoặc phải xuyên qua nhiều lớp địa chất yếu.

Phân loại theo hình dạng đáy cọc

Dạng cọc	Cấu tạo đáy	Ứng dụng	Ưu điểm
Cọc thân đều (Straight Shaft)	Đường kính không đổi suốt chiều dài; đáy phẳng.	Công trình dân dụng, nhà xưởng, khi tải trọng không quá lớn. Ngoài ra là lớp đất tốt nằm ở độ sâu vừa phải.	Thi công đơn giản, thiết bị phổ thông.
Cọc mở rộng chân (Under‐reamed / Belled Pile)	Tại đáy được mở rộng đường kính gấp 2–2,5 lần thân cọc nhờ gầu khoan đặc biệt.	Móng cầu, bệ máy nặng, trụ điện cao thế, công trình cần giảm số lượng cọc.	Sức chịu tải mũi lớn hơn 2–2,5 lần cọc thông thường. Đồng thơi fgiảm lún tổng thể, tiết kiệm số cọc và chiều dài.

Việc lựa chọn cọc khoan nhồi yêu cầu đánh giá địa chất chi tiết và sử dụng thiết bị khoan chuyên dụng. Thông qua đó bảo đảm thành lỗ ổn định, tránh sập hố khi mở rộng.

Quy trình thi công cọc khoan nhồi chi tiết và đầy đủ

Bước 1 – Công tác chuẩn bị và định vị cọc

Khâu chuẩn bị giữ vai trò then chốt trong thi công cọc khoan nhồi. Điều này quyết định sự thông suốt của toàn bộ quy trình thi công. Thông thường việc chuẩn bị và định vị cọc gồm những việc sau:

Thu dọn chướng ngại, san gạt mặt đất bảo đảm cao độ thiết kế.
Thiết lập hàng rào an toàn, biển báo và lối ra vào cho thiết bị hạng nặng.
Sử dụng máy toàn đạc hoặc GPS độ chính xác cao. Thông qua đó xác lập tọa độ tim cọc và các trục trung gian.
Cố định mốc chuẩn bằng thép nở/ bê-tông cấy chờ, tránh xê dịch trong suốt quá trình thi công.
Kéo nguồn điện 3-pha, bố trí tủ phân phối, aptomat bảo hộ IP55.
Lắp đường ống cấp – thoát nước tuần hoàn cho dung dịch bentonite, bãi chứa bùn thải lắng lọc.
Máy khoan xoay/ gầu cạp, máy rung hạ ống vách, cẩu tháp/cẩu bánh xích.
Ống vách thép, cốt thép lồng cọc gia công sẵn, bê-tông thương phẩm (trạm trộn tại chỗ nếu cần).

Bước 2 – Khoan tạo lỗ cọc

Kiểm tra méo oval, độ dài ống theo thiết kế.
Gắn máy rung (vibro-hammer) lên đầu ống, rung hạ đến cao độ yêu cầu. Ngừng ở lực rung 100 % và chuyển sang xoay nhẹ để ổn định.
Dùng nivô laser kiểm tra độ thẳng đứng (sai số ≤ 1:200).
Chọn gầu khoan phù hợp điều kiện địa chất (gầu xoay, gầu cắt, mũi khoan đá).
Bơm dung dịch bentonite tuần hoàn liên tục nhằm giữ thành và vận chuyển bùn khoan ra khỏi hố.
Kiểm soát tốc độ khoan, suất ăn khoan, mực dung dịch. Đồng thời tiến hành đo sâu định kỳ để bảo đảm trùng khớp thiết kế.
Sau khi đạt chiều sâu, hạ gầu vét đáy hoặc dùng máy thổi rửa tuần hoàn. Thực hiện cho đến khi độ đục dung dịch ≤ 70 g/l và tỷ trọng 1,05 – 1,15.

Bước 3 – Lắp đặt ống vách bảo hộ (khi yêu cầu)

Việc lắp đặt ống vách bảo hộ được dùng để Gia cường thành lỗ tại khu vực đất yếu. Thông qua đó bảo đảm an toàn khi hạ lồng thép và đổ bê-tông. Sau khi hoàn tất ba bước trên, công trường tiếp tục hạ lồng thép. Sau đó đổ bê-tông dưới dung dịch bằng ống Tremie theo đúng tiêu chuẩn TCVN 11823:2017. Tất cả bảo đảm cọc đạt cường độ và hình dáng thiết kế.

Quy trình: lắp đặt ống vách bảo hộ như sau:

Kiểm tra tâm ống so với tim cọc (sai số ≤ 20 mm).
Hạ ống vách từng đoạn bằng cẩu, nối mặt bích, giữ phương thẳng đứng tuyệt đối.
Cố định đầu ống với khung định vị để chống trượt.

Bước 4 – Lắp dựng & hạ lồng cốt thép

Đo đường kính, chiều dài, độ võng; nghiệm thu 100 % mối hàn theo tiêu chuẩn AWS D1.1.
Gắn con kê spacer đảm bảo lớp bê-tông bảo vệ ≥ 75 mm. Buộc đai cữ 2 m/lần để chống biến dạng.
Dùng cẩu hai móc, hạ chậm theo trục tim, tránh va quệt thành hố. Sai lệch phương thẳng đứng ≤ 1/200.
Khi lồng gồm nhiều đoạn, nối bằng bu-lông bích hoặc khóa cáp. Vị trí mối nối lệch nhau ≥ 1,5 D để tránh yếu cục bộ.
Cố định cao độ đầu lồng so với mặt cắt thiết kế (±20 mm). Tuyệt đối không dịch chuyển trong quá trình đổ bê-tông.

Bước 5 – Đổ bê-tông thân cọc

Phương pháp: Ống Tremie Ø 250 – 300 mm, đổ từ đáy lên. Đầu ống luôn ngập trong bê-tông mới ≥ 2 m để tránh phân tầng.
Yêu cầu bê-tông: Slump 18 ± 2 cm, nhiệt độ ≤ 30 °C, cường độ thiết kế tối thiểu 30 MPa. Dung dịch bentonite tại miệng hố có độ đục ≤ 70 g/l.
Tốc độ & liên tục: Cung cấp ≥ 20 m³/giờ (với cọc lớn) – không gián đoạn quá 30 phút. Theo dõi cao độ, bù thêm 0,3 – 0,5 m để cắt đầu cọc sau này.

Bước 6 – Rút ống vách (nếu lắp)

Gắn vibro-hammer, rút từ tốn ≤ 0,5 m/phút khi bê-tông đã đạt cao độ thiết kế + 1 m.
Kết hợp rung nhẹ để bê-tông điền đầy khe hở, phòng ngừa rỗ tổ ong.

Bước 7 - Kiểm tra và nghiệm thu cọc khoan nhồi

Thử nghiệm Siêu âm xuyên cọc (CSL) gồm đánh giá khuyết tật, yêu cầu tiết diện khuyết ≤ 3 %.
Thử nghiệm PIT / PDA nhằm xác định chiều dài, kiểm tra tiếp xúc đất-cọc.
Thí nghiệm tải tĩnh (TCVN 11823-12:2017) với Tải thử ≥ 1,5 × Pthiết kế; độ lún cho phép δ ≤ 0,5 % D.
Đối chiếu nhật ký khoan, phiếu bê-tông, kết quả thí nghiệm; lập biên bản nghiệm thu từng cọc.
Cắt đầu cọc, vệ sinh, phủ bảo dưỡng; bàn giao mặt bằng cho công tác thi công bệ móng.

Xem thêm:

Trên đây lời giải đáp cho thắc mắc các loại đường kính cọc khoan nhồi phổ biến nhất. Cùng với đó là đặc điểm cọc khoan nhồi và quy trình thi công cọc khoan nhồi chi tiết. Để được tư vấn cụ thể, hãy liên hệ Xây dựng Mộc Trang theo thông tin bên dưới

Công ty TNHH xây dựng và nội thất Mộc Trang – Đơn vị thiết kế và thi công xây dựng trọn gói 𝗰𝗵𝗮̂́𝘁 𝗹𝘂̛𝗼̛̣𝗻𝗴 – 𝘂𝘆 𝘁𝗶́𝗻 tại Việt Nam.

Hotline: 0936 558 994 – 0984 927 618