Kích thước cọc ly tâm và chiều dài tối đa cho phép khi đúc sẵn

Chọn sai kích thước cọc ly tâm thường chỉ bị phát hiện khi cọc đã nằm trên xe tải hoặc đã ép xuống đất. Lúc đó việc đổi hàng vừa mất thời gian vừa làm chậm tiến độ cả công trình. Bài viết này trình bày các thông số chính của cọc bê tông ly tâm ứng lực trước, chiều dài tối đa có thể đúc sẵn và những yếu tố quyết định giới hạn đó.

Các thông số hình học của cọc bê tông ly tâm

Cọc ly tâm có mặt cắt hình vành khuyên rỗng, được quay ly tâm để bê tông đặc chắc. Quy cách cọc gồm ba thông số: đường kính ngoài, chiều dày thành và chiều dài đốt.

Đường kính ngoài

Đường kính cọc ly tâm dùng cho nhà dân dụng và nhà xưởng thường từ D300 đến D600. Các công trình cầu, bến cảng hoặc nhà cao tầng có tải lớn dùng cọc từ D700 đến D1200. Đường kính càng lớn thì khả năng chịu nén và chịu uốn càng cao, nhưng cọc cũng nặng hơn và cần thiết bị thi công mạnh hơn.

Chiều dày thành và cấp cường độ

Chiều dày thành tăng theo đường kính. Các số liệu dưới đây là mức thông dụng trên thị trường, bạn cần đối chiếu với bản vẽ của nhà sản xuất:

1. D300: thành 60 mm.
2. D350: thành 65 mm.
3. D400: thành 75 mm.
4. D450: thành 80 mm.
5. D500: thành 90 mm.
6. D600: thành 100 mm.

Cọc được chia thành hai nhóm theo cường độ bê tông. Cọc PC dùng bê tông từ 60 MPa trở lên. Cọc PHC dùng bê tông từ 80 MPa trở lên và được dưỡng hộ bằng nồi hấp áp suất cao. Trong mỗi nhóm, cọc còn chia thành loại A, B, C theo mức ứng suất nén trước. Loại có ứng suất nén trước cao hơn chịu mô men uốn tốt hơn khi gặp tải ngang hoặc khi cọc bị lệch trong lúc ép.

Chiều dài tối đa khi đúc sẵn

Không có một con số chiều dài chung cho mọi loại cọc. Chiều dài đốt phụ thuộc đường kính, chiều dày thành, khuôn đúc và năng lực cẩu lắp của nhà máy. Trên thực tế, cọc nhỏ từ D300 đến D600 thường được đúc thành các đốt từ 6 đến 15 m. Cọc đường kính lớn có thể dài hơn, nhưng mỗi nhà máy công bố một giới hạn riêng. Bạn nên xin bảng chiều dài theo từng đường kính, lập trên cơ sở TCVN 7888:2014, trước khi chốt thiết kế.

Bốn yếu tố giới hạn chiều dài đốt

Chiều dài chiều dài cọc ly tâm không chỉ bị giới hạn bởi dây chuyền sản xuất. Các yếu tố sau đều ảnh hưởng:

1. Khuôn và máy quay ly tâm: khuôn càng dài thì càng khó giữ tốc độ quay đều, và bê tông dễ phân bố không đồng đều dọc thân cọc.
2. Nồi hấp dưỡng hộ: với cọc PHC, chiều dài nồi hấp quyết định chiều dài đốt tối đa.
3. Sơ đồ nâng cẩu: cọc dài làm mô men uốn khi cẩu tăng nhanh, dễ phát sinh vết nứt ngang.
4. Vận chuyển: chiều dài xe, tuyến đường và quy định về hàng dài quá khổ giới hạn số mét cọc đi được trên một chuyến.

Vị trí móc cẩu

Khi nâng hai điểm, móc cẩu nên đặt cách mỗi đầu cọc khoảng 0,207 lần chiều dài cọc ly tâm. Với vị trí này, mô men uốn ở hai điểm móc và ở giữa cọc xấp xỉ nhau. Khi nâng một điểm để dựng cọc vào giá ép, vị trí móc cách một đầu khoảng 0,294 lần chiều dài. Nhà sản xuất thường đánh dấu sẵn các vị trí này trên thân cọc. Nếu bạn cẩu sai vị trí, cọc có thể nứt trước khi được ép.

Nối cọc khi cần chiều sâu lớn

Khi độ sâu thiết kế vượt chiều dài một đốt, cọc được nối bằng cách hàn bản mã ở hai đầu đốt. Quy trình thi công và nghiệm thu thực hiện theo TCVN 9394:2012. Thợ hàn cần làm sạch bề mặt, hàn đủ chiều cao đường hàn và để mối hàn nguội tự nhiên trước khi ép tiếp. Làm nguội đột ngột bằng nước có thể làm giòn mối hàn.

Mỗi mối nối là một điểm yếu tiềm ẩn. Vì vậy bạn nên chọn chiều dài đốt sao cho số mối nối ít nhất có thể, và tuân theo giới hạn số mối nối trong hồ sơ thiết kế.

Chọn kích thước theo tải trọng và địa chất

Việc chọn quy cách cọc ly tâm cần dựa trên hai nhóm số liệu: sức chịu tải của cọc và điều kiện đất nền. Bạn nên làm theo thứ tự sau:

1. Tính sức chịu tải theo vật liệu của cọc từ đường kính, chiều dày thành và cường độ bê tông.
2. Tính sức chịu tải theo đất nền từ hồ sơ khảo sát địa chất, áp dụng TCVN 10304:2014 về móng cọc.
3. Lấy giá trị nhỏ hơn làm cơ sở chọn đường kính và độ sâu mũi cọc.
4. Kiểm chứng bằng thử tải tĩnh theo TCVN 9393:2012 trên các cọc thử.

​​​​​​​

Lưu ý rằng cọc dài mà đường kính nhỏ sẽ khá mảnh. Khi gặp lớp đất cứng hoặc vật cản, cọc mảnh dễ bị lệch hoặc gãy đầu. Trong trường hợp này, tăng đường kính hoặc chuyển sang cọc có chiều dày thành lớn hơn thường hiệu quả hơn việc cố ép cọc dài.

Kiểm tra kích thước khi nhập cọc về công trường

Bạn nên đo thực tế từng lô cọc trước khi đưa vào ép. Cách làm này giúp phát hiện sai lệch sớm và có căn cứ khi làm việc với nhà cung cấp.

1. Đo đường kính ngoài, chiều dày thành và chiều dài đốt, so với bản vẽ và phiếu xuất xưởng.
2. Kiểm tra độ cong thân cọc theo giới hạn của TCVN 7888:2014.
3. Quan sát vết nứt, rỗ bề mặt, mặt đầu cọc và độ phẳng của bản mã.
4. Đối chiếu ngày sản xuất và cường độ bê tông với yêu cầu thiết kế trước khi ép.

Lời kết

Cọc ly tâm là loại vật liệu mà sai số nhỏ về hình học có thể kéo theo rủi ro lớn khi thi công. Vì vậy cách an toàn nhất là chốt đường kính, chiều dày thành và chiều dài đốt cùng lúc với phương án cẩu lắp, vận chuyển và nối cọc. Khi nắm rõ kích thước cọc ly tâm cho từng điều kiện đất nền, bạn sẽ dự trù vật tư chính xác hơn và hạn chế phát sinh tại hiện trường. Nếu bạn gửi hồ sơ địa chất và tải trọng công trình cho đơn vị sản xuất, họ có thể đề xuất quy cách và chiều dài đốt phù hợp.

Thông Tin Liên Hệ:

 02862 789 955 - Máy Bàn

 0906 86 26 96 - Hotline Bán Hàng

 0906 39 18 63 - Zalo hỗ Trợ Mua Hàng

 0929 239 929 - Tư Vấn Kỹ Thuật

 Website: www.vlxdminhquan.com

 Email: minhquanmqb2015@gmail.com