Trong quá trình thi công nền móng các công trình xây dựng cao tầng, cọc Barrette đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo khả năng chịu tải công trình. Tuy nhiên, với chủ thầu, đối tác đầu tư và khách hàng, thuật ngữ Barrette còn tương đối mới mẻ. Trong bài viết dưới đây, KETNOIDAMME sẽ làm rõ thông tin cọc Barrette là gì? Phân loại và ứng dụng của cọc Barrette trong xây dựng như thế nào?
Cọc Barrette là gì? Phân loại cọc Barrette
Cọc Barrette còn được biết đến với tên gọi cọc baret, cọc ba rét,… là một loại cọc nhồi bê tông được khoan và đúc trực tiếp tại công trình thi công. Điểm khác biệt của cọc Barrette với cọc khoan nhồi bằng lưỡi khoan tròn thông thường là hình dạng tiết diện và phương pháp tạo lỗ.
Cọc Barrette được tạo hình lỗ bằng máy đào gầu ngoạm, máy đào gầu phá. Máy đào gầu ngoạm là thiết bị máy móc dùng để đào loại đất sét và đất cát được điều khiển bằng dây cáp hoặc thủy lực. Máy đào gầu phá là thiết bị có gắn đầu phá với những bánh xe răng cưa cỡ lớn có lưỡi kim cương.
Cọc Barrette được phân loại dựa trên hình dạng cấu tạo. Hình dạng cọc Barrette thường thấy nhất là hình chữ nhật với kích thước chiều rộng từ 0.6 ~ 1.5m, chiều dài từ 2.2 ~ 6m, chiều sâu cọc tối đa đạt tới hơn 100m so với mặt đất. Bên cạnh hình chữ nhật, cọc Barrette còn có hình dấu +, các chữ cái H, L, Y, C, T và nhiều chữ cái khác phù hợp với hình dạng đặc thù cho từng công trình.
Ưu điểm của cọc Barrette là gì?
Dựa vào hình dạng và cách chế tạo, cọc Barrette mang đến những ưu điểm cho công trình:
Cọc Barrette có khả năng chịu ứng suất ngang và momen uốn tốt hơn so với cọc nhồi tròn có cùng tiết diện.
Kỹ sư thi công công trình dễ dàng điều chỉnh kết cấu sao cho 1 cọc đơn là đủ dưới mỗi cột hoặc bộ phận chịu lực.
Cọc có ma sát tốt hơn cọc tròn có cùng tiết diện do chu vi lớn hơn.
Do cọc Barrette có hình chữ nhật nên chúng không chịu tải bằng nhau từ mọi hướng. Trong thực tế, tác động từ môi trường như gió thường thổi đến từ một số hướng nhất định. Dựa vào tính chất này, cọc Barrette được thiết kế vị trí sao cho trục mạnh thẳng hàng với hướng gió để chịu tải trọng lớn hơn, trục yếu dễ dàng xử lý tải trọng nhỏ hơn.
Ứng dụng của cọc Barrette
So với cọc khoan nhồi tiết diện tròn, cọc Barrette có sức chịu tải lớn, lên tới hàng nghìn tấn. Móng Barrette cấu thành từ các cọc Barrette kết hợp với tường vây được ứng dụng rộng rãi cho những công trình nhà ở, xây dựng công trình nhà xưởng công nghiệp, trung tâm thương mại, chung cư từ 2 tầng hầm trở lên hoặc có mật độ nhà ở cao.
Cọc Barrette đã được phát triển và đưa vào xây dựng cách hiện tại khoảng 40 năm. Tuy nhiên, tại thời điểm đó, cọc Barrette chưa được sử dụng phổ biến. Trong những năm qua, có nhiều công trình nổi tiếng ứng dụng cọc Barrette trong xây dựng nền móng chịu lực.
Tại Đông Á, tòa tháp Trung tâm Thương mại Quốc tế (International Commerce Center – ICC) được xây dựng tại Hồng Kông, gồm 118 tầng, cao 484m đã dùng cọc Barrette trong xây dựng.
Quá trình thi công cọc Barrette
Đào hố cọc
Thiết bị dùng để đào hố cọc là máy đào gầu ngoạm, máy đào gầu phá.
Chuẩn bị hố đào
- Đào bằng tay 1 hố đào có hình dạng và kích thước đúng chuẩn theo thiết kế của cọc Barrette.
- Đặt vào hố đào khung cữ bằng thép đã được chế tạo sẵn.
- Nếu không có khung cữ, người thi công lựa chọn đổ bê tông hoặc xây tường gạch với ciment mác cao.
Chế tạo dung dịch bentonite
- Dung dịch bentonite lựa chọn cần có dụng trong trong khoảng 1.01 ~ 1.05, độ nhớt Marsh >35s, độ tách nước <30cm3, hàm lượng cát = 0, đường kính hạt <3mm.
- Thực hiện trộn 20 ~ 50kg bột bentonite với 1m3 nước. Cho dung dịch vào bể chứa và sử dụng dung dịch bentonite một cách tuần hoàn.
- Lưu ý, dung dịch khoan bùn được đưa về trạm xử lý để loại bỏ tạp chất. Khi tạp chất bị khử bỏ, dung dịch còn lại là dung dịch khoan bentonite như mới và dùng để tái sử dụng. Đặc tính yêu cầu của dung dịch này là dung trọng <1.2, độ nhớt Marsh từ 35 ~ 40s, độ tách nước <40cm3 và hàm lượng cát ≤5%.
Đào hố cọc Barrette bằng máy đào gầu ngoạm
- Gầu đào phải thả đúng cữ định hướng đã đặt sẵn. Hố đào đảm bảo đúng vị trí và thẳng đứng.
- Quá trình đào phải đảm bảo kích thước hình học hố đào đúng thiết kế từ trước, hố không bị sạt lở. Để thực hiện được điều này, dung dịch bentonite thu hồi về chỉ chứa cặn ≤5%.
- Trong quá trình đào, dung dịch bentonite mới hoặc tái sử dụng phải được cung cấp thường xuyên vào hố đào. bề mặt dung dịch bentonite đảm bảo cao hơn mực nước ngầm ngoài hố đào 2m.
- Khi đào đến độ sâu thiết kế phải tiến hành thổi rửa bằng nước có áp suất cao. Chiều dày lớp cặn lắng dưới đáy hố cho phép là ≤10cm.
Chế tạo lồng thép và đưa vào lòng hố đào cọc Barrette
Đổ bê tông cọc Barrette
- Người thi công lựa chọn phễu hoặc máng nghiêng nối với ống dẫn để đưa bê tông liên tục xuống hố đào. Cách làm này tránh hiện tượng bê tông phân tầng.
- Khi bê tông từ đáy hố dâng lên thì ống dẫn cũng được rút dần lên. Tuy nhiên, người thi công cần đảm bảo ống luôn ngập trong bê tông tươi 1 đoạn 2 ~ 3m.
- Tốc độ đổ bê tông không được quá chậm hoặc quá nhanh, tốc độ phù hợp là 0.6m3/phút.
Phương pháp chống thấm cho cọc Barrette
Một số phương pháp chống thấm cho công trình cọc Barrette được sử dụng phổ biến hiện nay:
- Thêm chất phụ gia chống thấm vào bê tông tươi. Phụ gia sử dụng là a Hysuka, Sika,…
- Chống thấm bằng sơn quét nhiều lớp, sơn quét nhiều lớp có một hoặc nhiều lớp cốt.
- Dán chống thấm có lớp bảo vệ bằng đất sét, dán chống thấm không lớp bảo vệ, dán chống thấm có lớp bảo vệ bằng hạt khoáng, dán chống thấm có lớp bảo vệ bằng gạch xây, vữa trát, tấm bê tông.
- Chống thấm bằng phương pháp ngâm tẩm bitum.
- Dán chống thấm kết hợp trát chống thấm.
Phương pháp kiểm tra cọc Barrette
Sau khi bê tông trong cọc đã đông đặc và cứng, việc kiểm soát chất lượng được thực hiện để kiểm tra độ đặc của bê tông. Phương pháp kiểm soát được thực hiện là tiếng vọng âm, siêu âm truyền qua và tia gamma truyền qua.
Phương pháp tiếng vọng âm trong kiểm tra cọc Barrette được thực hiện dựa trên quy luật phân phối sự lan truyền và phản xạ của sóng âm trong môi trường đồng nhất. Các bước thực hiện:
- Phát 1 chấn động vào đầu cọc
- Thu nhận sau khi phản xạ
- Đo thời gian truyền sóng âm phát ra với vận tốc lan truyền
Phương pháp siêu âm truyền qua được thực hiện theo các bước:
- Phát một chấn động siêu âm trong một ống nhựa chứa đầy nước được đặt trong thân cọc.
- Đầu thu đặt trong một ống khác cũng chứa đầy nước và được bố trí trong thân cọc.
- Đo thời gian quá trình diễn ra và thu thập độ dao động thu được.
Phương pháp truyền tia gamma được sử dụng dựa trên cơ sở hiện tượng hấp thụ của chùm tia gamma khi đi qua vật liệu cụ thể.
Bên cạnh quy trình bê tông cọc barrette chịu lực trong công trình. Trong các nhà công nghiệp hiện nay, áp dụng kết cấu thép trong các nhà xưởng lắp ghép đơn giản, nhà thép công nghiệp tiền chế,… Liên hệ ngay với công ty tư vấn và đầu tư xây dựng Nam Trung để tư vấn chi tiết về mô hình nhà công nghiệp này nhé.
Nội dung bài viết trên là những chia sẻ về cọc Barrette là gì, cách phân loại và ứng dụng của cọc Barrette trong thiết kế các công trình cao tầng, công trình đồ sộ. Cọc Barrette là giải pháp hiệu quả mang đến công trình có khả năng chống chịu lực lớn và tiết kiệm được nguyên vật liệu xây dựng.
