Ép Cọc Bê Tông Là Gì? Quy Trình Ép Cọc Bê Tông

Trong lĩnh vực xây dựng, việc lựa chọn phương pháp móng phù hợp là vô cùng quan trọng để đảm bảo sự vững chắc và an toàn cho công trình. Ép cọc là một trong những phương pháp phổ biến được sử dụng để gia cố nền móng, đặc biệt đối với công trình xây dựng trên nền đất yếu, dễ sụt lún. Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích về ép cọc, từ khái niệm, vai trò, các phương pháp, cho đến những trường hợp nên áp dụng phương pháp này. 

Ép Cọc Bê Tông Là Gì?

Ép cọc bê tông cho nhà phố là một quá trình kỹ thuật sử dụng lực nén để đưa các cọc bê tông được đúc sẵn xuống nền đất sâu tại các vị trí nhất định theo thiết kế. Quá trình này nhằm mục đích tăng khả năng chịu lực cho móng, chống sụt lún và đảm bảo kết cấu vững chắc cho công trình.

Khái niệm ép cọc bê tông

Ép cọc bê tông là việc sử dụng lực ép để đưa các cọc bê tông được đúc sẵn xuống nền đất sâu, nhằm gia cố nền móng, chống sụt lún và tăng khả năng chịu lực cho công trình. Cọc bê tông được thiết kế với kích thước và hình dạng phù hợp với tải trọng của công trình và đặc tính của nền đất.

Vai trò của ép cọc trong xây dựng

Ép cọc đóng vai trò quan trọng trong xây dựng, đặc biệt đối với những công trình xây dựng trên nền đất yếu, dễ sụt lún. Vai trò của ép cọc trong việc gia cố nền móng có thể được tóm tắt như sau:

• Chống Sụt Lún: Nền đất yếu, đặc biệt là đất sét, đất bùn, dễ bị biến dạng dưới tác động của tải trọng từ công trình. Ép cọc giúp truyền tải trọng xuống lớp đất cứng hơn, giảm thiểu sụt lún và sự không ổn định của công trình.
• Tăng Khả Năng Chịu Lực: Cọc bê tông được thiết kế để chịu một lực ép lớn. Khi được ép sâu xuống lòng đất, cọc tạo thành một hệ thống móng vững chắc, giúp công trình chống chịu được tải trọng lớn từ kết cấu, gió, động đất,…
• Gia Cố Nền Móng Bê Tông: Ép cọc tạo ra một nền móng vững chắc cho công trình, giúp công trình bền vững theo thời gian, chống chịu được các tác động từ môi trường như mưa, nắng, nhiệt độ thay đổi,…

Các khái niệm liên quan đến ép cọc

Ngoài việc hiểu rõ ép cọc là gì, việc nắm vững các khái niệm liên quan đến ép cọc sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về quá trình thi công và tính toán sức chịu tải của móng cọc:

Cọc bê tông là gì?

Cọc bê tông là thành phần chủ yếu trong phương pháp ép cọc. Cọc bê tông được đúc sẵn, có hình dạng và kích thước phù hợp với thiết kế, được kết hợp từ bê tông và cốt thép. Hai loại cọc bê tông phổ biến là:

• Cọc Tròn Ly Tâm: Cọc được đúc bằng phương pháp ly tâm, đảm bảo tính đồng nhất và độ bền cao. Cọc tròn ly tâm thường được sử dụng trong các công trình nhà ở, công trình dân dụng.
• Cọc Vuông Cốt Thép: Cọc được đúc với hình dạng vuông, có ưu điểm là khả năng chịu lực cao, phù hợp với những công trình có tải trọng lớn, các công trình công nghiệp hoặc cao tầng.

Kích thước cọc, chiều sâu cọc

Kích thước cọc và chiều sâu cọc là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sức chịu tải và sự ổn định của móng cọc.

• Kích thước cọc: Bao gồm đường kính (hoặc cạnh) của cọc và chiều dài của cọc. Kích thước cọc được xác định dựa theo tải trọng của công trình, đặc tính của nền đất và thiết kế móng.
• Chiều sâu cọc: Là chiều dài cọc âm dưới lòng đất khi ép. Chiều sâu cọc được xác định dựa trên tính toán sức chịu tải của cọc và các yếu tố liên quan đến nền đất.

Sức chịu tải của cọc (P, Pmin, Pmax, PVL)

Sức chịu tải của cọc là chỉ số quan trọng giúp đánh giá khả năng chịu lực của cọc. Sức chịu tải cọc được xác định dựa trên các yếu tố như:

• P: Sức chịu tải của cọc theo yêu cầu thiết kế. Đây là lực ép tối thiểu mà cọc phải chịu được để đảm bảo sự ổn định của công trình.
• Pmin: Lực ép nhỏ nhất cần thiết để đưa cọc xuyên qua các lớp đất tới chiều sâu đủ chịu tải theo thiết kế. Thông thường, Pmin thấp hơn P một chút.
• Pmax: Lực ép lớn nhất mà cọc có thể chịu được mà không bị vỡ hoặc biến dạng quá mức. Giá trị Pmax luôn phải thấp hơn PVL để đảm bảo an toàn cho cọc.
• PVL: Sức chịu tải theo vật liệu cọc. PVL được tính toán dựa trên độ bền của bê tông và cốt thép sử dụng trong cọc.

Chiều sâu cọc tối thiểu (Lmin)

Chiều sâu cọc tối thiểu (Lmin) là chiều sâu tối thiểu mà cọc phải đạt được để đảm bảo sức chịu tải cần thiết. Lmin được xác định dựa trên tính toán dự báo sức chịu tải cọc theo đất nền.

 

Các Phương Pháp Ép Cọc Bê Tông

Có hai phương pháp ép cọc bê tông chính được sử dụng phổ biến trong xây dựng: ép cọc bê tông cốt thép và khoan cọc nhồi.

Ép cọc bê tông cốt thép

Phương pháp này sử dụng lực ép để đưa cọc bê tông cốt thép được đúc sẵn xuống nền đất. Ép cọc bê tông cốt thép được chia thành hai hình thức chính: Ép neo và Ép tải.

Ép neo

• Ép neo sử dụng neo làm đối trọng để tạo lực ép cho cọc bê tông. Neo thường được làm bằng bê tông cốt thép, có kích thước và khối lượng phù hợp với sức chịu tải của cọc.
• Ép neo thường được sử dụng cho các công trình có quy mô nhỏ, mặt bằng hẹp, tải trọng không quá lớn.
• Ưu điểm: Thi công dễ dàng, nhanh chóng, phù hợp với mặt bằng hẹp, chi phí thấp.
• Nhược điểm: Sức chịu tải thấp, không phù hợp với các công trình có tải trọng lớn, quy mô lớn.

Ép tải

• Ép tải sử dụng các cục tải bằng sắt hoặc bê tông làm đối trọng để tạo lực ép cho cọc bê tông. Cục tải thường có trọng lượng lớn, từ 60 đến 150 tấn.
• Ép tải được sử dụng cho các công trình có tải trọng lớn, quy mô lớn, mặt bằng rộng.
• Ưu điểm: Sức chịu tải cao, phù hợp với các công trình có tải trọng lớn, quy mô lớn.
• Nhược điểm: Thi công phức tạp hơn ép neo, đòi hỏi nhiều thiết bị, chi phí cao.

Khoan cọc nhồi

• Khoan cọc nhồi là phương pháp sử dụng máy khoan để tạo một lỗ khoan sâu xuống nền đất. Sau đó, bê tông và cốt thép được đổ vào lỗ khoan để tạo thành cọc nhồi.
• Phương pháp này thường được sử dụng cho các công trình có tải trọng lớn, quy mô lớn, đặc biệt là các công trình cao tầng.
• Ưu điểm: Sức chịu tải cao, không gây sụt lún cho công trình, phù hợp với nền đất cứng, không bị ảnh hưởng bởi nước ngầm.
• Nhược điểm: Thi công phức tạp hơn ép cọc, đòi hỏi nhiều thiết bị, chi phí cao.

So sánh cọc ép và cọc khoan nhồi

Thuộc tính	Cọc ép	Cọc khoan nhồi
Sức chịu tải	Thấp hơn cọc khoan nhồi	Cao hơn cọc ép
Phù hợp với nền đất	Nền đất yếu, đất sét, bùn, cát, đất bở	Nền đất cứng, đất đá, đất có nước ngầm
Ảnh hưởng đến môi trường	Có thể gây rung lắc, tiếng ồn	Ít gây ảnh hưởng đến môi trường
Chi phí	Thấp hơn cọc khoan nhồi	Cao hơn cọc ép
Ứng dụng	Công trình nhà ở, công trình dân dụng	Công trình cao tầng, công trình công nghiệp, cầu, …

 

Lý Do Phải Ép Cọc Bê Tông Khi Xây Nhà

Ép cọc bê tông là phương pháp hiệu quả để gia cố nền móng, mang lại nhiều lợi ích cho các công trình xây dựng, đặc biệt là những công trình được xây dựng trên nền đất yếu.

Gia cố nền đất yếu, chống sụt lún

Nền đất yếu, như đất sét, đất bùn, đất cát, dễ bị biến dạng và sụt lún dưới tác động của tải trọng từ công trình. Ép cọc giúp truyền tải trọng từ công trình xuống lớp đất cứng hơn, giảm thiểu sụt lún và sự không ổn định của công trình. Điều này đảm bảo cho công tình an toàn và vững chắc trong quá trình sử dụng.

Tăng khả năng chịu lực cho công trình

Cọc bê tông được thiết kế để chịu một lực ép lớn. Khi được ép sâu xuống lòng đất, cọc tạo thành một hệ thống móng vững chắc giúp công trình chịu được tải trọng lớn từ kết cấu, gió, động đất,... Điều này là vô cùng cần thiết, đặc biệt đối với những công trình cao tầng, công trình có tải trọng lớn.

Ưu điểm của việc ép cọc bê tông

Việc sử dụng phương pháp ép cọc bê tông trong xây dựng mang lại nhiều ưu điểm nổi bật, thu hút nhiều người lựa chọn:

• Giá thành hợp lý: So với các phương pháp gia cố móng khác như khoan cọc nhồi, ép cọc bê tông có giá thi công thấp hơn.
• Thi công nhanh chóng, dễ dàng: Quá trình thi công ép cọc bê tông tương đối đơn giản, nhanh chóng, phù hợp với nhiều loại công trình.
• Phù hợp với mặt bằng hẹp: Ép cọc có thể thi công trên mặt bằng hẹp, vì máy ép cọc có kích thước nhỏ gọn. Điều này là lợi thế khi xây dựng những công trình trong khu vực đô thị, nơi đất đai khan hiếm.

Khi Nào Nên Ép Cọc Bê Tông Xây Nhà?

Việc quyết định có nên ép cọc hay không phụ thuộc vào nhiều yếu tố như địa chất của khu vực xây dựng, tải trọng của công trình, và các quy định về xây dựng. Dưới đây là một số trường hợp nên ép cọc bê tông xây nhà:

Nền đất yếu, ảnh hưởng của nước

• Nền đất yếu: Các loại đất yếu như đất sét, đất bùn, có khả năng chịu lực thấp, dễ bị sụt lún. Ép cọc là giải pháp tối ưu để gia cố nền móng và đảm bảo sự ổn định cho công trình.
• Ảnh hưởng của nước: Nếu khu vực thi công công trình bị ảnh hưởng bởi nước ngầm, sông suối, ao hồ, thì nước có thể gây sụt lún nền đất. Ép cọc giúp phân bổ tải trọng lên các lớp đất cứng hơn, hạn chế sụt lún gây ra bởi nước.

Công trình gần kênh, hệ thống thoát nước

Nếu công trình được xây dựng gần các kênh nước, hệ thống thoát nước, việc thi công ép cọc cần được tính toán cẩn thận để đảm bảo không ảnh hưởng đến hệ thống thoát nước. Cần tham khảo ý kiến của các kỹ sư chuyên ngành để đưa ra giải pháp thi công phù hợp.

Công trình có tải trọng lớn, cao tầng

• Công trình có tải trọng lớn: Ép cọc là phương pháp thích hợp để gia cố nền móng cho các công trình có tải trọng lớn, như nhà máy, kho hàng, trung tâm thương mại.
• Công trình cao tầng: Các công trình cao tầng thường có tải trọng lớn và dễ bị ảnh hưởng bởi gió, động đất. Ép cọc giúp tăng khả năng chịu lực cho móng, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho công trình.

Vị Trí Ép Cọc

Việc xác định vị trí ép cọc là bước quan trọng trong quá trình thi công ép cọc. Vị trí ép cọc phải được xác định chính xác để đảm bảo sức chịu tải và sự ổn định của công trình.

Xác định số lượng cọc

• Số lượng cọc: Được xác định dựa trên tính toán tải trọng của công trình và đặc tính của nền đất. Kỹ sư thiết kế móng cọc sẽ tính toán số lượng cọc cần thiết bằng các phần mềm chuyên dụng hoặc các công thức tính toán cho từng trường hợp cụ thể.
• Lưu ý: Cần lưu ý đến khoảng cách và sự phân bố đều đặn của cọc trên móng để đảm bảo sự ổn định cho công trình.

Thiết kế và định vị vị trí cọc trên bản vẽ

• Bản vẽ thiết kế: Kỹ sư thiết kế sẽ đưa ra bản vẽ chi tiết về vị trí, số lượng, hình dạng, kích thước của các cọc bê tông trên móng.
• Định vị vị trí cọc: Vị trí các tim cọc cần được xác định chính xác trên bản vẽ thiết kế, đảm bảo tuân theo TCVN.

Đánh dấu vị trí cọc trên mặt bằng

• Sau khi có bản vẽ thiết kế: Công tác trắc đạc được thực hiện để định vị các tim cọc trên mặt bằng thực địa thi công.
• Đánh dấu vị trí: Các vị trí này sẽ được đánh dấu bằng các cọc tiêu, vôi, hoặc sơn để đảm bảo quá trình ép cọc được diễn ra chính xác.

 

Quy Trình Ép Cọc Bê Tông

Quá trình ép cọc bê tông được thực hiện theo một quy trình chặt chẽ, đảm bảo chất lượng và an toàn cho công trình. Bước chuẩn bị là bước vô cùng quan trọng, ảnh hưởng đến toàn bộ quá trình thi công sau này.

Chuẩn bị ép cọc

Bước chuẩn bị là bước quan trọng nhất, nó đảm bảo quá trình thi công diễn ra hiệu quả và an toàn

Chuẩn bị cọc

• Số lượng: Cần đảm bảo số lượng cọc phù hợp với thiết kế và hợp đồng.
• Hình dạng, kích thước: Cọc phải có hình dạng, kích thước chính xác theo thiết kế.
• Tiêu chuẩn kỹ thuật: Cọc bê tông phải đạt tiêu chuẩn kỹ thuật về độ bền, độ cứng, chống thấm, ...

Chuẩn bị mặt bằng thi công

• Mặt bằng bằng phẳng: Mặt bằng thi công cần được san lấp bằng phẳng để đảm bảo máy ép cọc di chuyển được thuận lợi.
• Đường di chuyển thuận lợi: Nên bố trí đường di chuyển cho máy ép cọc, các phương tiện vận chuyển thuận lợi.
• Bãi tập kết cọc: Bãi tập kết cọc cần được bố trí hợp lý, đảm bảo quá trình thi công dễ dàng.

Chuẩn bị và kiểm tra máy ép

• Lắp ráp thiết bị: Lắp ráp thiết bị vào vị trí ép cọc theo đúng hướng dẫn kỹ thuật.
• Kiểm tra máy ép: Kiểm tra đặt máy ép đúng kỹ thuật, ngay ngắn, các bộ phận hoạt động bình thường.
• Kiểm tra cẩu và đối trọng: Kiểm tra cẩu và đối trọng đặt đúng kỹ thuật, đảm bảo cân bằng.
• Kiểm tra nối cọc: Kiểm tra các bộ phận nối cọc, đảm bảo nối cọc chắc chắn.
• Chạy thử máy ép: Chạy thử máy ép trước khi tiến hành ép cọc.

Ép thử cọc

• Ép thử: Đơn vị thi công sẽ tiến hành ép thử cọc để thẩm định địa chất thực tế. Từ đó, sẽ xác định tổ hợp cọc phù hợp và tiến hành chuyển số cọc còn lại đến công trình.
• Lưu ý: Nên tập kết khoảng 1/3 số cọc đến công trình để ép thử. Cần sử dụng các loại cọc thiết kế sẵn trên thị trường với các chiều dài khác nhau. Đơn vị thi công cần tính toán để đảm bảo tiết kiệm tối đa số lượng cọc, hạn chế phải phá đầu cọc nhiều, gây lãng phí, tốn nhiều nhân công. Nếu những công trình có quy mô lớn cọc nên được thiết kế và sản xuất theo chỉ định của đơn vị thiết kế. Cần chừa đỉnh cọc ép dương lên 40 – 50cm, nhằm đảm bảo chiều dài của thép đủ ngàm vào đài cọc tiêu chuẩn.

Tiến hành ép cọc đại trà

Sau khi ép thử cọc, tổ hợp cọc sẽ được xác định và số lượng cọc còn lại sẽ được chuyển đến mặt bằng thi công. Các bước ép cọc đại trà như sau:

• Liên kết thiết bị: Thiết bị ép và hệ thống neo hoặc hệ thống dầm chất đối trọng được liên kết chặt chẽ với nhau, thực hiện kiểm tra cọc lần nữa.
• Cẩu cọc: Dùng cần trục cẩu cọc đưa vào vị trí ép.
• Ép cọc: Đoạn mũi cọc được ép đầu tiên. Đảm bảo cọc được định vị chính xác vị trí tim cọc và luôn luôn theo phương thẳng đứng. Áp lực ép nên chậm và đều, tốc độ không quá 1cm/s.
• Nối cọc: Khi đoạn mũi cách mặt đất 50cm sẽ tiến hành nối cọc. Cọc được nối bằng cách hàn trước và hàn sau. Cọc nối phải đồng trục và luôn luôn thẳng đứng, kiểm tra chi tiết nối cẩn thận. Lực ép sau khi đã nối cọc là 3 -4kg/cm2.

Kết thúc ép cọc

Khi thỏa mãn các điều kiện dừng ép cọc, quá trình ép cọc sẽ kết thúc.

• Kiểm tra, nghiệm thu: Cần tiến hành kiểm tra, nghiệm thu đảm bảo cọc được ép đúng kỹ thuật và đạt chất lượng.
• Lưu ý: Cọc đang ép bị gãy hoặc cọc nghiêng quá 1%,… đều phải nhổ lên và ép mới.
• Nhật ký ép cọc
• Ghi chép đầy đủ thông tin: Đơn vị ép cọc cần ghi chép đầy đủ thông tin: cọc ép, trang thiết bị, tiến độ, sự cố,…
• Tài liệu : Tài liệu này được gọi là nhật ký ép cọc.

 

Điều Kiện Dừng Ép Cọc

Dừng ép cọc là một bước quan trọng trong quá trình thi công, quyết định đến sự ổn định và sức chịu tải của công trình.

Trường hợp 1: Đạt Lmin nhưng chưa đạt Pmin

• Lmin: Chiều sâu cọc tối thiểu phải đạt được theo thiết kế.
• Pmin: Lực ép tối thiểu cần thiết để đảm bảo sức chịu tải của cọc.
• Xử lý: Nếu đã đạt chiều sâu Lmin nhưng chưa đạt lực ép Pmin, cần tăng lực ép lên đến Pmin thì dừng.

Trường hợp 2: Đạt Pmin nhưng chưa đạt Lmin

• Xử lý: Nếu đã đạt lực ép Pmin nhưng chưa đạt chiều sâu Lmin, cần tăng lực ép đến khi đạt Lmin thì dừng.
• Trường hợp 3: Đạt Pmax nhưng chưa đạt Lmin
• Pmax: Lực ép lớn nhất mà cọc có thể chịu được mà không bị vỡ hoặc biến dạng quá mức.
• Xử lý: Nếu đã đạt Pmax nhưng chưa đạt chiều sâu Lmin, buộc phải dừng ép. Cần hỏi ý kiến công ty tư vấn thiết kế để xem xét các vấn đề sau:
• Có thể chấp nhận được chiều sâu nhỏ hơn Lmin không?
• Có đồng ý cho nén tĩnh cọc chưa đạt Lmin đó không? Hay đề nghị ép cọc khác đạt Lmin rồi mới thí nghiệm?

Hiểu đúng về “dừng ép cọc”

Theo quy định của TCVN 9394:2012 Đóng và ép cọc – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu, điều 7. 8: Lực ép phải duy trì đủ lâu để vận tốc cọc xuống ≤1cm/s trong một đoạn đường ≤3 lần đường kính (hoặc cạnh) cọc.

Việc dừng ép cọc quá sớm có thể ảnh hưởng đến sức chịu tải thực tế của cọc, dẫn tới kết quả thí nghiệm nén tĩnh không đạt.

Xử lý trường hợp 3: Lựa chọn phương án xử lý

• Tư vấn thiết kế: Tư vấn thiết kế sẽ phân tích các thông tin về địa chất, tải trọng, và các yếu tố khác để đưa ra quyết định.
• Lựa chọn phương án: Có thể chọn một trong các phương án xử lý sau:
• Chấp nhận chiều sâu nhỏ hơn Lmin: Nếu kết quả tính toán lún móng cọc đảm bảo điều kiện lún theo TCVN 10304:2014 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế: – Độ lún tuyệt đối không nhỏ vượt quá 15cm – Độ lún lệch giữa các móng không vượt quá 0,003 (Các con số giới hạn này ứng với trường hợp phổ biến của nhà dân dụng, trường hợp khác theo phụ lục E của tiêu chuẩn), thì có thể chấp nhận giảm chiều sâu cọc để tiến hành thí nghiệm nén tĩnh.
• Tăng lực ép Pmax: Nếu kết quả tính toán lún móng cọc không đảm bảo điều kiện lún, cần cân nhắc tăng lực ép Pmax. Tuy nhiên, việc tăng Pmax sẽ dẫn tới phải tăng kích thước cọc, ảnh hưởng đến chi phí thi công.
• Khoan dẫn trước khi ép: Khoan dẫn trước khi ép giúp cọc dễ dàng xuyên qua lớp đất cứng, giúp đạt được chiều sâu cần thiết.
• Đổi sang cọc khoan nhồi: Nếu đất quá cứng, cọc không thể xuyên xuống chiều sâu để làm việc như thiết kế mong muốn, có thể cân nhắc đổi sang cọc khoan nhồi.
• Công văn chấp thuận thi công cọc đại trà: Sau khi có kết quả thí nghiệm nén tĩnh, kỹ sư thiết kế sẽ quy định lại các giá trị Pmin, Pmax, Lmin trong Công văn chấp thuận thi công cọc đại trà. Đây là căn cứ pháp lý về điều kiện dừng ép cọc cho công tác thi công và nghiệm thu. 

Kết Luận

Ép cọc bê tông là một phương pháp gia cố móng vô cùng phổ biến trong xây dựng hiện nay, đảm bảo sự vững chắc và an toàn cho công trình. Việc lựa chọn phương pháp thi công phù hợp, xác định chính xác vị trí ép cọc, và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình thi công là những yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn cho công trình. Trường hợp 3 về điều kiện dừng ép cọc cần được xử lý cẩn thận bởi các đơn vị chuyên môn, đảm bảo công trình đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và đảm bảo an toàn trong suốt quá trình sử dụng.

CÔNG TY TNHH THIẾT KẾ – XÂY DỰNG NHÀ KIẾN AN VINH

Trụ sở chính: 434 Nguyễn Thái Sơn, Phường 5, Quận Gò Vấp, TP.HCM

VPĐD1 : 52 Tân Chánh Hiệp 36, P. Tân Chánh Hiệp, Quận 12, TP.HCM

Chăm sóc khách hàng: (08)3715 6379 – (08) 6277 0999

Phòng Kế Toán: (08) 3715 2415 - (028) 3715 6379

Phòng Vật tư: 0981 507 588

Hotline: 0973 778 999

Email: kienanvinh2012@gmail.com

Website: kienanvinh.com