Ưu nhược điểm của cọc BTCT ly tâm DƯL ?!

Nhân tiện có cái thớt này


Google tìm hiểu thì cái cột điện ly tâm này có cùng dòng họ với có PHC hiện đang dùng hệ cọc PHC thay thế cọc khoan nhồi đường kính nhỏ ... và đây là bài phân tích của sinh viên, nhưng thấy cũng có lý

Dạng cọc tròn PC spun pile (ít khi dùng chữ centrifugal) thường có ở Nhật hoặc Hàn, châu Âu không phổ biến, châu Âu có dùng cọc hình vuông, tam giác DƯL.

Ở nước ta hiện nay một số nhà máy (Phan Vũ, BT620, BCC, PhúMỹ) có thể chế tạo cả hai loại cọc này và đang thương mại hóa cả hai loại nhưng chủ yếu vẫn là cọc loại tròn.

+ Ưu điểm về mặt giá thành so với cọc RC không lớn lắm, vì bê tông đắt hơn (mác cao), cốt thép PC bar (có cường độ fy = 14000 – 16000 kg/cm2) phải nhập từ Indo, Thailand, Malay hoac Hàn, Nhật, giá đắt hơn gấp đôi và lại phải mua dự trữ vì không chủ động thời gian.

+ Ưu điểm vượt trội của nó là tiến độ. Nếu đúc cọc thường thì không áp dụng được kỹ thuật accelerated curing (dưỡng hộ nhanh). Hấp hơi nước chừng 2-3 tiếng là nó đã cứng đanh (đạt mác) lên rồi vì thế có thể chở ngay ra công trường ngay ngày hôm sau.

+ Có hai dạng cọc PS spun pile đó là PC và PHC, cọc PC bao gồm công đoạn dưỡng hộ hơi nước ở áp suất thường (với t= 70-80oC), còn bê tông thì dùng phụ gia loại thông dụng (ở VN là Sikament R4, Sikament FF khi cần), xi măng PC40 (ATSM C150 type I) mác xi măng chỉ 400 kg/cm2) nhưng nhờ ly tâm lèn chặt mà sau khi dưỡng hộ nhiệt có thể đạt 700kg/cm2 một cách dễ dàng. Nhưng để cải tiến hơn nữa người ta dùng cọc PHC hoàn toàn giống cọc PC chỉ riêng công đoạn dưỡng hộ nhiệt thì người ta dùng dưỡng hộ nhiệt + áp bằng cách cho vào autoclave để được luôn một mẻ cọc lớn chỉ trong một tiếng đồng hồ, cho lên xe ra công trường luôn. Nhưng cách này tốn chi phí đầu tư cho autoclave quá, Việtnam không chơi được (đội giá thành), mà ta chỉ sử dụng phụ gia gốc silicafume để kích nhanh quá trình gia tăng cường độ sớm khi dưỡng hộ nhiệt ở áp suất bình thường (sử dụng luôn hệ thống thiết bị sản xuất cọc PC như cũ), nhưng để bỏ tiền ra mua phụ gia mà chủ đầu tư không yêu cầu tiến độ cấp bách (như kiểu tây) thì chẳng bỏ bèn gì vì lại làm tăng giá thành nên chỉ có cọc PC là đang thông dụng mà thôi.

Nhờ kỹ thuật quay ly tâm (spinning) mà lớp bê tông dàn thành vỏ hai bên vừa đủ cứng (chiều dày thành vỏ trung bình là 50-70cm tuỳ đường kính cọc. Điều này giúp tiết kiệm vật liệu (vật chuyển, đóng cọc nhẹ nhàng hơn).


Cốt thép được tạo lồng rồi đặt vào khuôn, sau khi quay ly tâm xong thì nó nằm ở giữa thành bê tông và tham gia chịu lực (kéo chặt bê tông lại). Quan trọng của việc làm lồng thép là phải cắt thép cho thật đều, sai số 1mm/15mm, sau đó hai đầu sợi thép thép được ép chặt kết hợp với việc cho dòng điện cường độ cao (điệp áp thấp) đi qua để tạo nên một cái nút như củ tỏi ở mỗi đầu (gọi là công đoạn heading – chồn đầu).


Một cọc thường có từ 8-16 cây thép (tuỳ thiết kế), tiến hành cho thép chủ và thép đai qua máy tạo lồng (caging) để tạo lồng thép. Đem lồng đặt vào khuôn, dùng mặt bích (cũng là miếng nối đầu cọc sau này) để làm chỗ khóa thanh thép rồi dùng kích thủy lực kéo căng thanh thép, neo khóa mặt bích vào khuôn (đòi hỏi khuôn phải đủ khả năng chịu lực căng của các thanh thép (70-120tấn).

Sau khi bê tông đạt cường độ (ngay sau khi ra khỏi bể dưỡng hộ) thì tiến hành xả khuôn, tức là để cho lực căng rút của thanh thép vốn tác dụng vào khuôn chuyển vào cho bê tông (stress inducement). Sau quá trình này thì cọc hoàn toàn có thể chở ngay ra công trường.

Khả năng chịu nén của cọc: lớn hơn cọc bê tông thường một ít, lý do là mác bê tông cao hơn cọc thường nhiều, nên cho dù bị trừ mất đi một lượng ứng suất nén trước do thanh thép gây ra nó vẫn còn lớn. Nhưng quan trọng là khả năng chịu uốn rất cao, điều này là quan trọng hơn đối với cọc nếu ta muốn có cọc dài để có thể giảm mối nối, muốn có cọc nhẹ để dễ thi công.

Sở trường của cọc này là đóng ở những vùng đất yếu, cần cọc dài, nhưng khi đóng trên đất cát khả năng chịu lực vẫn hơn cọc thường, nhưng nó không phát huy được ưu điểm của nó so với cọc thường nên ít dùng (không kinh tế).

Cọc thường có chiều dài 12m, ít khi dài 15m chủ yếu do điều kiện chuyên chở và thi công đóng cọc chứ hoàn toàn không phải do kỹ thuật sản xuất. Đường kính thường là 500-600-900mm.


Khả năng chịu lực của cọc này thì cũng như cọc RC thông thường, chủ yếu bị khống chế bởi điều kiện đất nền, không vượt ngưỡng sức bền do vật liệu.

Chiều dài 1 đoạn cọc D300-400 khoảng 8-10m, cọc D500-600 khoảng 12-15m, có thể chế tạo cọc D900-D1200 dùng đóng cho công trình biển. Khi nối hai đoạn cọc với nhau dùng mối hàn để hàn hai mặt bích cọc với nhau. Tổng chiều dài cọc thường khoảng 45-60m, cái này do điều kiện địa chất quyết định.


Như vậy ưu điểm là khả năng chịu uốn rất cao, điều này là quan trọng hơn đối với cọc nếu ta muốn có cọc dài để có thể giảm mối nối, muốn có cọc nhẹ để dễ thi công .... nhưng tra theo catalog của các nhà sản xuất thì cọc PHC chịu chuyển vị ngang kém (lực cắt kém).

Không biết có những nhược điểm nào nữa không ?
 
Ủa thì ưu điểm của nó là làm được cọc dài hơn, dẫn đến ít mối nối hơn, dẫn đến thi công nhanh hơn ... nhược điểm của nó ngay cái tiết diện rỗng và cáp thép thì dòn, dĩ nhiên là không ai sử dụng cọc PHC để chịu tải trọng ngang cả, tất nhiên để cho công trình dân dụng bình thường thì không việc gì phải xoắn, đừng có húng đem đi làm cầu, làm cống, làm kè .... và dĩ nhiên thì cọc này chỉ thích hợp cho ép tĩnh, đừng xớn xác đem búa đóng.

Cái nhược điểm kém chịu tải trọng ngang tệ hại nhất của cọc PHC là ở chỗ mối nối khó gia cường bổ sung, khi công trình có sự dịch chuyển ngang thì hầu như đa số cọc bị phá hỏng tại mối nối cọc, như vậy dùng cọc PHC thì hạn chế nối cọc và lỡ có nối thì phải xoắn não độ mối nối kiểu gì thật đặc biệt ... ví dụ là bản mã (táp) thật hoành tráng, chứ làm kiểu như dưới đây run run lắm

quy-trinh-thi-cong-mong-coc-3-jpg.42068
 
@VuTanPhatKG, làm kiểu như dưới đây run run lắm , là run làm sao ạ ?

Hàn nối 2 đoạn cọc

Khi lắp dựng 2 đoạn trở lên, kiểm tra bề mặt tiếp xúc của 2 đoạn cọc, sửa chữa cho thật khít và cọc thật thẳng, độ nghiêng so với phương thẳng đứng không quá 1%. Phải tiến hành gia tải trước khoảng 10% Pepmin để đảm bảo độ khít giữa hai cọc.

Đầu tiên, tiến hành hàn đối đầu 2 bản mã đầu cọc, sau đó hàn tiếp 4 bản mã thép xung quanh chu vi của coc. Việc hàn nối cọc được thực hiện bởi thợ hàn có tay nghề và phải trình chứng chỉ nghề khi có yêu cầu.

Kiểm tra mối hàn theo quy trình :
  • Làm sạch vị trị cần hàn của 2 cấu kiện ( dùng khăn hoặc bàn chải cứng )
  • Sắp xếp 2 cấu kiện đối đầu nhau (hình vẽ)
  • Dùng que hàn có đường kính < 4mm để hàn.
  • Gõ xỉ cho sạch lớp vừa hàn.
  • Tiếp tục lặp lại cho đến khi đầy khe hở của 2 cấu kiện và đủ chiều cao hàn
  • Sau khi hàn nối, việc ép cọc không được tiến hành ngay mà phải đợi mối hàn nguội một cách tự nhiên. Thời gian chờ nguội ít nhất là 8 phút.
2c4PwiW.jpg

1KlciRq.jpg

2JKf5ZZ.png


xưa nay vẫn thế mà, không rõ có gì khác /
 
@AnCaMau , lý thuyết thì mối nối phải được thiết kế có Momen kháng uốn tương đương với Momen kháng uốn thân cọc (nối hộp cọc, hay bằng măng xông)
không lẽ @VuTanPhatKG nói là tuột mối nối khi chịu uốn, nên cũng đang hóng bài toán kiểm toán mối nối

Trên Group hoikysucauduong có tài khoản Dương Thanh Quá post bài "nhờ các chuyên gia trong hội cho xin ý kiến đánh giá nguyên nhân, giải pháp khắc phục ạ. Dự án xin được dấu tên (bờ kè cảng - móng 2 hàng cọc BT ly tâm, chiều sâu đúng theo KS thiết kế)

255809156_587737165810240_4875714603744456213_n.jpg


Vì có ý kiến của tài khoản Trần Jonny "Cọc ly tâm mà làm kè cảng sông lớn thế này tôi cũng lạy ông nào thiết kế. Cọc ống này dễ bị lật ngang ngon như đọt cây non dễ bị bẻ gẫy chỉ cần lực xô ngang là đi cả hàng dọc(ko gãy cũng nghiêng đầu cọc ra ngoài hết) vì cọc betong ly tâm chỉ chịu lực thẳng đứng ko chịu được lực xô ngang vì moment uốn nó kém", "cọc be tông ly tam này tôi làm suốt nên biết, chỉ làm móng nhà và móng cọc của đường dẫn lên các dốc cầu thì ok. Thằng bán, thằng thiết kế ra cọc bê tong mác 800 này chỉ trên lý thuyết chứ có con kẹt chứ có mác 800 mà mấy ông nổ cho cố vô rồi áp vào thiết kế kè" " bạn đóng cọc xiên dày đặc mà nó vẫn trượt vậy thì nó bị ngay khớp nối rồi, đất bùn yếu thì khớp nối cọc ko ăn thua vì ko có đất giữ cọc. Mình từng thi công một số nơi ở TPHCM cọc 11.8m đốt đầu tiên treo trên cẩu khi xuống cáp cọc lún lút theo trọng lượng bản thân cọc luôn bạn à. Địa chất yếu quá" "ông nghĩ cọc ống nối bằng cái gì, nó ngập trong nước thì nối hàn 8mm chịu được bao lâu mà ko trượt khớp nối. Mối nối cọc ống là tệ nhất"
 
Không phải dân xây dựng, không dám có ý kiến, nhưng xem mấy mối nối này thì tuột là chắc, link anphat-cic.vn/xay-dung/giam-sat-san-xuat-coc-be-tong-ly-tam-43.html

bản mã
WRXE8dw.png


nối với cáp

d1D69NQ.png


chỉ chịu lực nén thôi, chứ không thể chịu kéo được.
 
Không phải dân thiết kế không dám có ý kiến, nhưng chỉ biết anh Thăng lên làm bộ trưởng BGTVT, anh chỉ đạo chuyển gần như toàn bộ cọc cho mố trụ cầu tuyến Năm Căn-Đất Mũi từ cọc vuông đổ tại chỗ thành cọc PHC. Nhờ đó mà tiết kiệm biết bao nhiêu là tiền, cũng từ đó mà hiện nay đa số cầu ở miền Tây, Đồng Tháp... đều sử dụng cọc PHC thay thế cọc vuông.