Biện pháp thi công móng cẩu tháp cọc khoan nhồi (Kèm File AutoCAD + Bảng tính Excel chi tiết)

06-10-2025 KXD Team

1. Giới thiệu tổng quan

Móng cẩu tháp là kết cấu chịu lực tối quan trọng, quyết định đến sự an toàn và ổn định của toàn bộ cẩu tháp trong suốt quá trình thi công công trình. Trong đó, giải pháp sử dụng cọc khoan nhồi cho móng cẩu tháp được xem là lựa chọn tối ưu cho các công trình cao tầng, có điều kiện địa chất phức tạp. Bài viết này của Kênh Xây Dựng sẽ trình bày chi tiết biện pháp thi công, các lưu ý kỹ thuật đặc biệt và cung cấp bộ tài liệu thực chiến (Bản vẽ AutoCAD & Bảng tính Excel) để các kỹ sư tự tin áp dụng vào dự án.

2. Quy trình thi công chi tiết móng cẩu tháp cọc khoan nhồi

Quy trình được chia thành hai giai đoạn chính: (1) Thi công cọc khoan nhồi và (2) Thi công đài móng và lắp đặt bu lông neo.

2.1. Giai đoạn 1: Thi công cọc khoan nhồi

Đây là bước nền tảng, tạo ra các chân đỡ vững chắc cho toàn bộ cụm móng.

Mô tả:
1. Định vị tim cọc: Sử dụng máy toàn đạc để xác định chính xác vị trí tim của từng cọc theo bản vẽ thiết kế. Sai số cho phép không quá 1/2 đường kính cọc.
2. Hạ ống vách (Casing): Dùng máy rung để hạ ống vách thép xuống độ sâu thiết kế, có tác dụng chống sạt lở thành hố khoan và bảo vệ lớp đất bề mặt.
3. Khoan tạo lỗ: Sử dụng máy khoan gầu hoặc khoan tuần hoàn để lấy đất đá trong lòng ống vách đến cao độ thiết kế. Luôn giữ mực nước hoặc dung dịch Bentonite cao hơn mực nước ngầm để ổn định thành hố khoan.
4. Vệ sinh hố khoan: Sau khi đạt độ sâu, tiến hành thổi rửa, nạo vét cặn lắng dưới đáy hố khoan bằng phương pháp bơm tuần hoàn hoặc dùng thùng nạo vét chuyên dụng. Đây là bước quyết định khả năng chịu tải của mũi cọc.
5. Hạ lồng thép: Lồng thép được gia công sẵn sẽ được cẩu và hạ từ từ vào hố khoan. Lồng thép phải được định vị bằng các con kê bê tông để đảm bảo lớp bê tông bảo vệ.
6. Đổ bê tông (Phương pháp Tremie): Bê tông được đổ liên tục qua ống Tremie, đảm bảo ống luôn ngập sâu trong vữa bê tông tối thiểu 1.5m - 2m để tránh tạo túi bùn hoặc gián đoạn kết cấu.
7. Rút ống vách: Ngay sau khi đổ bê tông xong, tiến hành rút ống vách từ từ kết hợp rung nhẹ.
Lưu ý chuyên gia:
- Kiểm soát dung dịch Bentonite: Chất lượng dung dịch Bentonite ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định thành vách và chất lượng bê tông. Cần kiểm tra tỷ trọng, độ nhớt, và hàm lượng cát trước và trong quá trình khoan.
- Kiểm tra độ sâu: Phải đo đạc lại độ sâu hố khoan ngay trước khi hạ lồng thép để đảm bảo không có sạt lở bùn đất dưới đáy.
- Tham chiếu tiêu chuẩn: Toàn bộ quy trình thi công cọc khoan nhồi phải tuân thủ nghiêm ngặt TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu.

2.2. Giai đoạn 2: Thi công đài móng và lắp đặt khung bu lông neo

Mô tả:
1. Đào đất hố móng: Sau khi bê tông cọc đạt đủ cường độ, tiến hành đào đất đến cao độ đáy đài móng.
2. Đập đầu cọc: Dùng máy đục bê tông chuyên dụng để đập phần bê tông đầu cọc bị nhiễm bẩn trong quá trình thi công. Chiều dài thép chủ của cọc chờ phải đảm bảo đủ chiều dài neo vào đài móng theo thiết kế.
3. Đổ bê tông lót: Đổ một lớp bê tông lót đá 4x6 M100 dày 100mm để làm sạch và tạo mặt phẳng thi công cốt thép đài móng.
4. Gia công, lắp dựng cốt thép đài móng: Lắp dựng cốt thép lớp dưới và lớp trên của đài móng theo bản vẽ.
5. Lắp đặt khung bu lông neo (Anchor Bolt Frame): Đây là bước quan trọng nhất. Khung bu lông neo được tổ hợp sẵn và định vị vào đài móng bằng máy toàn đạc. Sai số về vị trí và cao độ phải được kiểm soát chặt chẽ (thường không quá ±1mm).
6. Lắp dựng ván khuôn đài móng.
7. Đổ bê tông đài móng: Đổ bê tông liên tục và đầm dùi kỹ. Vị trí xung quanh bu lông neo phải được đầm kỹ nhất để đảm bảo không bị rỗ.
Lưu ý chuyên gia:
- Bảo vệ ren bu lông: Trước khi đổ bê tông, toàn bộ phần ren của bu lông neo phải được bọc kỹ bằng băng keo hoặc ống nhựa để tránh bê tông bám vào.
- Cường độ bê tông: Bê tông móng cẩu tháp phải đạt đủ cường độ thiết kế (có kết quả nén mẫu xác nhận, thường là sau 21-28 ngày) thì mới được phép lắp dựng cẩu tháp.
- Kiểm tra cao độ: Phải kiểm tra lại cao độ bề mặt bê tông móng sau khi đổ. Nếu có sai lệch, cần được xử lý bằng vữa không co ngót (grouting) trước khi lắp đặt chân cẩu.

3. Các lỗi thường gặp và cách khắc phục

Lỗi 1: Sạt lở thành hố khoan.
- Hậu quả: Giảm đường kính cọc, bê tông trộn lẫn đất, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức chịu tải.
- Giải pháp: Luôn duy trì áp lực dư của dung dịch Bentonite hoặc nước trong hố khoan; rút ngắn thời gian từ lúc khoan xong đến lúc đổ bê tông.
Lỗi 2: Sai lệch vị trí tim bu lông neo.
- Hậu quả: Không thể lắp dựng được chân đế cẩu tháp, phải đục phá và sửa chữa tốn kém.
- Giải pháp: Sử dụng hệ gông, giằng chắc chắn để cố định khung bu lông. Tuyệt đối không được hàn tạm vào cốt thép đài móng. Dùng máy toàn đạc kiểm tra lại vị trí 3 lần: trước khi đổ, trong khi đổ và ngay sau khi đổ bê tông.
Lỗi 3: Bê tông đầu cọc bị rỗ, chất lượng kém.
- Hậu quả: Liên kết giữa cọc và đài móng không đảm bảo, làm giảm khả năng chịu lực của toàn hệ thống móng.
- Giải pháp: Phải đập đầu cọc kiên quyết, loại bỏ hết phần bê tông yếu cho đến khi lộ ra phần bê tông đặc chắc.

4. Tải ngay bộ tài liệu đầy đủ

Để giúp các kỹ sư tiết kiệm thời gian và áp dụng chính xác vào công việc, Kênh Xây Dựng đã biên soạn bộ tài liệu độc quyền, bao gồm:

File bản vẽ AutoCAD chi tiết cấu tạo móng cẩu tháp, bố trí cọc, cốt thép và khung bu lông neo.
File Excel tính toán sơ bộ sức chịu tải của cọc và kiểm tra ổn định móng cẩu tháp theo các thông số đầu vào.

5. FAQ – Giải đáp thắc mắc thường gặp

Câu hỏi 1: Cần kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng phương pháp nào là đáng tin cậy nhất?
- Trả lời: Phương pháp thí nghiệm siêu âm (Sonic Test) là phương pháp phổ biến và tin cậy nhất để đánh giá tính đồng nhất và toàn vẹn của bê tông thân cọc. Ngoài ra, có thể thực hiện thí nghiệm thử tải tĩnh (ít dùng cho móng cẩu tháp do tốn kém) hoặc thử tải động (PDA) để kiểm tra sức chịu tải thực tế.
Câu hỏi 2: Bao lâu sau khi đổ bê tông móng thì được lắp dựng cẩu tháp?
- Trả lời: Chỉ được phép lắp dựng cẩu tháp khi bê tông móng đạt 100% cường độ thiết kế. Thời gian này phụ thuộc vào loại bê tông và điều kiện bảo dưỡng, thông thường là sau 21 đến 28 ngày. Phải có kết quả nén mẫu bê tông từ phòng thí nghiệm độc lập để xác nhận.
Câu hỏi 3: Có cần sử dụng dung dịch Bentonite cho mọi trường hợp khoan cọc không?
- Trả lời: Không nhất thiết. Đối với các tầng địa chất tốt, ổn định (ví dụ sét cứng) và mực nước ngầm sâu, có thể khoan khô mà không cần dung dịch giữ thành. Tuy nhiên, việc sử dụng Bentonite luôn là giải pháp an toàn hơn để đảm bảo chất lượng hố khoan.