Trang chủ
Tự Cân Bằng - Phương pháp thử tải cọc an toàn, xanh, nhanh và tiết kiệm.
11. Giới thiệu
Thử tải là việc phải làm ở hầu hết
các công trình sử dụng móng cọc, đặc biệt là các công trình sử dụng cọc khoan
nhồi, cọc barrette. Phương pháp thường sử dụng chủ yếu là nén tĩnh dùng đối trọng
bê tông. Hoặc dùng hệ thống cọc neo.
Và còn có các phương pháp thử động là PDA và phương pháp thử tải nhanh (rapid
test). Ngoài các phương pháp kể trên, hiện nay, có một phương pháp thử tải tĩnh
đang được áp dụng rất rộng rãi trên thế giới
bởi những ưu điểm vượt trội là phương pháp Tự Cân Bằng (tiếng Anh có thể
gọi là Osteberg test, Self-balanced method
hay Bidirectional static load test method).
Chúng tôi xin giới thiệu một
cách sơ lược những vấn đề chính về phương pháp này.
Thư tải bằng phương pháp Tự Cân Bằng
22. Phương pháp Tự
Cân Bằng
Nguyên lý cơ bản của phương pháp này là dùng một hộp tải trọng (được tổ hợp bởi 1 hoặc nhiều kích thủy lực)
đặt trong lòng cọc tại một vị trí được tính toán trước từ khi thi công, cùng với
việc lắp đặt hệ thống các thanh đo chuyển vị và các đầu đo biến dạng trong thân
cọc. Khi thí nghiệm hộp tải trọng sẽ gia
tải về 2 phía làm cho 2 nửa cọc chuyển dịch, đo ghi lại và lập quan hệ giữa tải
trọng và chuyển dịch từ đó có thể biết được sức chịu tải của cọc. Nguyên lý của
phương pháp này được thể hiện cụ thể trong hình b và c dưới đây:
33. So sánh phương
pháp Tự Cân Bằng với các phương pháp thử tải khác.
Phương pháp Tự Cân Bằng
|
Nén tĩnh dùng đối trọng
|
Nén tĩnh dùng cọc neo
|
-Giá rẻ và đơn
giản
-Khối lượng thiết
bị huy động ít àmôi trường xanh.
|
-Giá đắt (đặc biệt là các
tỉnh xa)
-Khối lượng thiết bị huy động
nhiều à xe cộ gây khói bụi, ách tắc giao thông.
|
-Giá rất đắt vì phải thi
công các cọc neo.
-Khối lượng huy động cũng
nhiều
à xe cộ gây khói bụi, ách tắc giao thông.
|
Tải trọng thí
nghiệm càng cao giá thành càng rẻ.
|
Tải trọng thí nghiệm càng
cao giá thành càng đắt do phải chi phí cho việc xử lý nền gối.
|
Tải trọng thí nghiệm càng
cao giá thành càng đắt.
|
Không bị giới hạn
tải trọng cần thử
|
Chỉ thí nghiệm được tải trọng
dưới 4500T/cọc
|
Chỉ thí nghiệm được tải trọng
dưới 6000T/cọc
|
Thời gian chuẩn
bị ≤2 ngày
|
Thời gian chuẩn bị 7-10
ngày
|
Thời gian chuẩn bị 10-12ngày
|
Không cần mặt bằng
rộng
|
Yêu cầu mặt bằng thi công
lớn
|
Yêu cầu mặt bằng thi công
lớn
|
An toàn
|
Nguy hiểm và đặc biệt nguy
hiểm khi tải trọng lớn và nền đất yếu.
|
Nguy hiểm
|
Có thể thực hiện
trên sông, trên biển.
|
Không thể thực hiện trên
sông trên biển.
|
Khó thực hiện trên sông,
trên biển.
|
44. Kết quả thí
nghiệm sức chịu tải từ phương pháp Tự Cân Bằng
-
Khi tiến hành gia tải từ Hộp tải trọng, cọc sẽ bị
tách làm 2 phần, đo ghi lại chuyển dịch của phần trên và phần dưới của cọc, lập
quan hệ Tải trọng – chuyển vị bằng đồ thị ta sẽ được biểu đồ biểu diễn như sau:
-
Qui đổi về quan hệ tải trọng chuyển vị tương
đương ở đầu cọc sẽ có biểu đồ quan hệ như thí nghiệm nén tĩnh như sau:
-
Từ biểu đồ này có thể xác định được sức chịu tải
tới hạn cũng như cho phép của cọc.
55. Sử dụng Phương
pháp Tự Cân Bằng tại Việt Nam.
-
Phương pháp Tự Cân Bằng (hay còn gọi là phương
pháp Osterberg) được sử ở Việt Nam lần đầu tiên vào năm 1995 tại Công trình tòa
nhà VIETCOMBANK Hà Nội cho cọc barrette với tải trọng 1200T. Năm 1997 đã tiến hành thí nghiệm cho cọc
khoan nhồi tại công trình cầu Mỹ Thuận với tải trọng 3600T. Các công trình này
đều do Công ty LOADTEST – Mỹ thực hiện. Từ đó đến nay cũng có một số công trình
khác được thực hiện bằng phương pháp này và đều do các Công ty nước ngoài thực
hiện. Do các dự án này đều sử dụng thiết bị và chuyên gia nước ngoài nên giá
thành còn rất cao nên khó áp dụng phổ biến.
-
Năm 2011 một nhóm kỹ sư của Công ty Cổ phần và Đầu tư và Tư vấn Xây dựng
ADCOM (trong đó có thạc sĩ Nguyễn Minh Hải - hiện đang là nghiên cứu sinh Tiến sĩ về móng và địa kỹ thuật tại ĐH Arlington Texas, Mỹ và ông Lê Nguyên Tịnh - hiện là TGĐ ADCOM) bắt đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ này bằng việc nội địa
hóa thiết bị. ADCOM đã ứng dụng thành công việc sử dụng Hộp tải trọng chế tạo tại
Việt Nam vào Công trình Cầu Sông Hồng, dự án cao tốc Nội Bài – Lào Cai với tải
trọng thí nghiệm 2500T.
-
Đầu tháng 5/2016, ADCOM tiếp tục thực hiện thành
công thử tải hai cọc khoan nhồi của trụ T28 và T29 của tháp dây văng Công trình
cầu Bạch Đằng nối 2 bờ Hải Phòng và Quảng Ninh với tải trọng lần lượt là
3357T và 3235T. Bằng việc thực hiện thành công dự án này các kỹ sư của ADCOM
khẳng định việc hoàn toàn làm chủ công nghệ từ thiết kế, chế tạo, lắp đặt thiết
bị, thực hiện thí nghiệm và xử lý kết quả. Dự án này ADCOM đã tiết kiệm một nửa chi
phí thí nghiệm cọc cho Chủ đầu tư nếu thuê đối tác nước ngoài.
66. Một số hình ảnh
Công ty ADCOM đã thực hiện thí nghiệm cọc
bằng phương pháp Tự Cân Bằng.
