Bài giảng Thiết kế và xây dựng mố trụ cầu - Phần thứ hai: Thi công móng

PHẦN THỨ HAI 
THI CÔNG MÓNG 
1. THI CÔNG MÓNG NÔNG 
THI CÔNG MÓNG NÔNG 
Tùy theo cấu tạo móng, điều kiện địa chất thủy văn có thể có những biện 
pháp và trình tự thi công khác nhau với các công việc chính như sau: 
Trường hợp không có nước mặt (trên cạn): 
 - Đào đất và các biện pháp giữ ổn định hố móng 
 - Hút nước (nếu có- nước ngầm) 
 - Đổ bêtông móng 
Trường hợp có nước mặt: 
 - Ngăn nước (vòng vây) 
 - Đào đất và các biện pháp giữ ổn định hố móng 
 - Hút nước 
 - Đổ bêtông móng 
1. 1. GIỮ ỔN ĐỊNH HỐ MỐNG 
Tùy theo điều kiện địa chất, kích thước hố móng, chiều cao mức nước 
ngầm mà có biện pháp thi công khác nhau: 
1.1.1. Hố móng không gia cố: 
50	
  cm
1m
R ·∙ nh	
  tho¸ t
	
  næí c
Mãng	
  s©u
h
H
Rãnh thoát 
nước 
Xây dựng những nơi địa chất tốt, mức nước ngầm sâu. 
Ưu điểm: Đơn giản 
Nhược điểm: Khối lượng đào đất lớn 
1. 1. GIỮ ỔN ĐỊNH HỐ MỐNG 
1.1.2. Hố móng gia cố thành bằng cọc ván: 
Ưu điểm: Khối lượng đào nhỏ, ổn định thành hố móng tốt 
Nhược điểm: Đòi hỏi thiết bị và kỹ thuật công nghệ 
Áp dung khi chiều sâu hố móng lớn. địa chất yếu, mức nước ngầm cao 
Cọc ván được đóng trước, tạo thành tường chắn bảo đẩm ổn định thành 
hố móng, bao gồm: Cọc ván gỗ, cọc ván BTCT và cọc ván thép 
1
24
5
1
2 3
1
a) b) c)
cọc ván gỗ 
1. Cọc định vị 2. Khung dẫn hướng 3. Bulông 
3
1
2	
  
1. 1. GIỮ ỔN ĐỊNH HỐ MỐNG 
VÒNG VÂY CỌC VÁN GỖ 
Cọc ván bằng bêtông 
50
3.
5
7
3.
5
4.
5
5
4.
5
4
6
4
4
4
R 	
  
5.5
4.
5
11
4.
5
4 4 10 4 10 4 10 4
6
6
8
2
14
50
2 2
1
1. 1. GIỮ ỔN ĐỊNH HỐ MỐNG 
VÒNG VÂY CỌC VÁN BTCT 
1. 1. GIỮ ỔN ĐỊNH HỐ MỐNG 
VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP 400
81
8.
1
10
10200
6.
5 8 5
7
12
.5
400
47
.5
52
.527
36
10
10
400
74
51
86
.560
200 200
9
10
101
20
24
0
400
20
4.
5
12
14.8
21
15
19
6
420
x x
xx
32
0
12
0
10
10
9
200200
B=
B=
B=
B=
B=
B=
t
d
t
t
t
d
d
t
t
d
t
d
t
d
Hạ cọc ván 
1. 1. GIỮ ỔN ĐỊNH HỐ MỐNG 
VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP 
- Xây dựng móng khi có nước mặt phải dùng vòng vây để ngăn nước, bao gồm: 
 + Vòng vây đất. 
 + Vòng vây hổn hợp đất gỗ. 
 + Vòng vây cọc ván: thép, ống thép (+ giữ ổn định thành hố móng). 
- Yêu cầu vòng vây: 
 + Cấu tạo đơn giản, dễ thi công, thi công nhanh, dùng nhiều lần. 
 + Chắn nước và đất tốt, ít thu hẹp dòng chảy. 
1. 2. NGĂN NƯỚC 
2
1
≥ 
0.
7m
21
1. 2. NGĂN NƯỚC 
VÒNG VÂY ĐẤT 
Mãng
1:2
	
  ÷ 
1:3
1.5÷2m
1:1	
  ÷ 1:1.5
≥ 
0.
7m
≥ 1m
≥ 
0.
7m
1:3	
  
0.5	
  m
1:3
	
  ÷ 
1:5
L âi	
  ®Êt	
  sÐt
§ Êt	
  Ýt	
  thÊm
1:1	
  ÷ 1:1.51:
1.5
	
  ÷ 
1:2
Gia	
  cè	
  taluy
Lõi sét 
Món
g 
Gia cố ta luy 
Áp dụng với trường hợp đất ỏ đáy sông 
ổn định, ít thấm không có hiện tượng cát 
chảy, mực nước không sâu (≤ 2 m), vận 
tốc nước nhỏ (≤ 0.5 m/s). 
Yêu cầu: Bề rộng mặt trên vòng vây tối 
thiểu bằng 1.0m, đỉnh vòng vây cao hơn 
MNTC ít nhất là 0.7m. 
Nhược điểm: Khối lượng thi công lớn, 
chiếm chỗ dòng chảy nhiều 
Cũi gỗ có thể có nhiều ngăn, một 
số ngăn có đáy. Cũi được chở ra 
vị trí và được đánh chìm bằng 
cách xếp đá cân xứng vào các 
ngăn. Sau đó lấp đầy các ngăn 
còn lại bằng cát, đá, sỏi. Loại 
vòng vây này tốn nhiều gỗ, đá, 
nhân lực và chỉ dùng khi không 
có điều kiện dùng các loại khác. 
1. 2. NGĂN NƯỚC 
VÒNG VÂY CŨI GỖ 
Áp dụng khi địa chất lòng sông có thể đóng được cọc, mực nước sâu từ 
3-5m, vận tốc nước 0.5-1.5 m/s. 
1. 2. NGĂN NƯỚC 
VÒNG VÂY ĐẤT - GỖ KẾT HỢP 
≥ 0.5m
Η
 ≤
 4
m
≥ 
1	
  
÷ 
2	
  
m
h n
	
  ≤
 3
m
≥ 
0.
7m
1:2
	
  ÷ 
1:3
h n
	
  ≤
 3
m
Η
 ≤
 7
m
≥ 
2m
≥ 
0.
7m
b
b	
  ≥ 1.5	
  ÷	
  2m;	
  b	
  ≥ (0.4 ÷ 0.6).H
b	
  =	
  (0.5	
  ÷ 1).hn
Vòng vây 1 lớp cọc ván: Vòng vây 2 lớp cọc ván: 
Ưu điểm: Khối lượng đất đắp ít, ổn định 
Áp dụng khi địa chất lòng sông có thể đóng được cọc, mực nước sâu 
1. 2. NGĂN NƯỚC 
VÒNG VÂY CỌC VÁN THÉP 
Vòng vây 2 lớp cọc ván: 
Ưu điểm: Ngăn nước tốt, chiếm chỗ dòng 
chảy ít 
Lượng nước ngấm qua đáy móng 
được xác định như sau: 
Sơ đồ hút nước trực tiếp 
1. Máy bơm, 2. Ống hút, 3. Hố thu nước, 
4. Rãnh thu nước 
2
Η
 ≤
 6
m
5
4
3
6
1
3
4
3
5
8
6
1. 2. HÚT NƯỚC 
Q = 1.6qF (m3/giờ) 
q- lưu lượng thấm trên 1m2 trong 1 giờ 
F- diện tích đáy hố móng 
1,6 – HS xét đến lượng nước thấm qua vòng vây 
PHƯƠNG PHÁP HÚT TRỰC TIẾP 
Từ Q xác định số máy bơm (nên chọn 
nhiều máy bơm có công suất nhỏ). 
Hạ mức nước ngầm 
1. Ống lọc 2. Ống gom 3. Trạm bơm 
1
R r
S
Δ
S
h 0
1.
5	
  
÷
 2
m
L
H
2 3
a
l
b
2
3
1. 2. HÚT NƯỚC 
PHƯƠNG PHÁP HẠ MỰC NƯỚC NGẦM 
Bơm hút nước ngầm 
qua một hệ thống các 
ống lọc đặc biệt, hạ sâu 
vào đất ở chung quanh 
bờ hố móng. 
Biện pháp này không 
phá hoại đất đáy móng, 
tuy nhiên tốn kém so 
với bơm hút trực tiếp. 
1.4. ĐÀO ĐẤT 
Công tác đào đất là công việc rất nặng nhọc, nên cần có biên pháp cơ giới 
và bán cơ giới để giảm sức lao động, tăng tiến độ thi công. 
- Đào đất bằng thủ công: 
Áp dụng khi hố móng không hoặc có rất ít nước, khối lượng ít. 
- Đào bằng máy: 
Phụ thuộc vào loại đất, kiểu gia cố hố móng, điều kiện vận chuyển bao 
gồm các loại máy thi công đất như máy xúc gàu thuận/nghịch, gàu quăng, 
gàu ngoạm, các thiét bị xói hút ... 
1.5. CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG 
YÊU CẦU: Bê tông không bị phân tầng 
- Khi chiều cao đổ nhỏ hơn 2m: Đổ trực tiếp 
- Khi chiều cao đổ lớn hơn 2m: - Máng đổ 
 - Ống vòi voi 
80
-­‐1
00
cm
30cm
35cm
L¸ 	
  thÐp	
  gãp	
  phÇn	
  gi¶m	
  chiÒu	
  cao	
  r¬i	
  tù	
  
do	
  cña	
  BTLưỡi thép 
Phễu đổ 
Ống vòi voi 
Trường hợp sử dụng bơm bê tông 
thì không cần thiết phải có biện 
pháp nêu trên 
ĐỔ BÊ TÔNG TRÊN CẠN 
Trong một số trường hợp phải tiến hành đổ bê tông dưới nước như đổ bê 
tông bịt đáy hố móng khi không thể hút cạn nước, đổ bê tông cọc khoan 
nhồi  
Tùy theo kích thước hố móng, chiều cao nước mặt có thể áp dụng các 
phương pháp khác nhau. 
1.5. CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG 
ĐỔ BÊ TÔNG DƯỚI NƯỚC 
Phương pháp đổ dồn nước: 
Mẻ đầu tiên được trộn với khối lượng 
lớn và đổ tập trung vào góc hố móng 
sao cho mặt bêtông lộ ra khỏi mặt nước 
và tại đó đổ bêtông liên tục để đùn các 
lớp đã tiếp xúc với nước tiến về phía 
trước. 
Chất lượng bê tông không cao, áp dụng 
khi khối lượng ít và mực nước thấp. 
Phương pháp đổ bằng bao tải: 
Bêtông được cho vào bao tải hoặc Polyethylene và buộc bằng dây thừng 
dễ tháo, sau đó hạ sát đáy hố móng và kéo dây mở bao tải. Phương pháp 
này áp dụng khi khối lượng ít và mực nước thấp, chất lượng không cao. 
1.5. CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG 
ĐỔ BÊ TÔNG DƯỚI NƯỚC 
Phương pháp thùng mở đáy: 
Thùng được cấu tạo cơ cấu mở đáy, chứa đầy bêtông tươi được cẩu hạ 
xuống nước tới đáy hố móng, tiến hành mở đáy để giải phóng bêtông. 
Phương pháp vữa dâng: 
Bố trí các ống thép hoặc PVC đều trong hố móng (khoan lỗ bên thành khu 
vực đầu ống). Đổ cốt liệu thô (d>25mm) vào hố móng. Hạ ống phun vữa vào 
các ống vách đục lỗ cho tới khi đầu ống chạm đáy. Bơm vữa ximăng cát 
cho dâng dần lên, lấp đầy lỗ rỗng giữa các hạt cốt liệu thô, dồn nước lên 
trên. Nâng ống vách phun vữa từ từ lên cao cho đến khi cả khối đá dăm 
được bơm vữa. 
1.5. CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG 
ĐỔ BÊ TÔNG DƯỚI NƯỚC 
Phương pháp ống rút thẳng đứng: 
Đổ bêtông đầy phểu, “cắt cầu” cho 
bêtông tụt xuống. Sau đó đổ liên tục 
vừa đổ vừa nâng dần ống lên theo 
phương thẳng, ống đổ ngập trong 
bêtông ít nhất 0.8 m, tuyệt đối không 
dịch chuyển ngang. Nếu hố móng rộng 
phải bố trí nhiều ống cách nhau từ 
2.5-3m. 
Đây là phương pháp được dùng rộng 
rãi vì đảm bảo chất lượng, cho năng 
suất cao và cơ giới hóa được toàn bộ 
công việc. 
Áp dụng khi đổ bê tông bịt đáy và đổ bê 
tông cọc khoan nhồi 
P 0.8 m
	
   	
   1
	
   	
   2
	
   	
   3
D©y	
  gi÷	
  nót
Nót	
  /	
  C Çu
PhÓu
2. THI CÔNG MÓNG CỌC 
ĐÚC SẴN 
Cọc đúc sẵn, chất lượng sản phẩm tốt, kiểm tra chất lượng dễ dàng. Chế 
tạo và hạ cọc thực hiện độc lập nên có thể đẩy nhanh tiến độ thi công. 
Thiết bị hạ cọc gây ồn, chấn động mạnh ảnh hưởng đến môi trường và 
các công trình xung quanh. 
KHÁI NIỆM CHUNG 
Nội dung: 
- Chế tạo cọc 
- Hạ cọc 
+
- 
!"#$%&#$%'()%*+,-,.%/)#0%
/1#0%232
+ Cọc đóng: Tiết diện đặc, đúc trên bãi đúc (thường làm trên công trường) 
+ Cọc ống: Đúc ly tâm (thường làm trong công xưởng) 
2.1. CHẾ TẠO CỌC 
Lưu ý: 
- Trước khi đúc hàng loạt phải đóng cọc thử 
- Tổ hợp các đốt cọc đảm bảo yêu cầu số cọc 
nối tại một mặt cắt 
2.2.1. THIẾT BỊ ĐÓNG CỌC: 
- Búa đóng cọc: Búa hơi (hơi nước, khí nén), búa Diezel 
- Giá búa: là 1 kết cấu đặc biệt có tác dụng treo búa, nâng hạ cọc, định 
hướng chiều di chuyển của búa và cọc trong quá trình đóng cọc. Giá búa 
phải đảm bảo dễ tháo lắp, dễ di chuyển (trên ray hoặc được lắp vào cần 
trục). Giá búa có cơ cấu cho phép cột dẫn hưỡng thay đổi góc nghiêng để 
đóng cọc xiên. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
10
00
70
0
400
575 30
0
2
2
2
2
3
5
7
6
4
1
2.2. ĐÓNG CỌC 
!"#$%&#$%'()%*+,-,.%/)#0%
/1#0%232
Giá búa 
Đệm đầu cọc 
2.2. ĐÓNG CỌC 
ĐỆM CỌC (Pile Cushion): 
Đầu cọc BTCT phải được cấu tạo đệm nằm 
trong chụp đầu cọc bằng kim loại để tránh 
vỡ cọc và phân bố đều áp lực. 
Phía trên chụp đầu cọc bố trí đệm búa 
(Hammer Cushion) 
+ Điều kiện 1: Năng lực xung kích 
W ! 25.Pgh
W- năng lực xung kích của búa (kg.m). 
Pgh- sức chịu tải giới hạn của cọc (T), Pgh = P/(k.m). 
k- hệ số đồng nhất của nền đất lấy k = 0.7. 
m- hệ số điều kiện làm việc phụ thuộc số lượng cọc trong móng và 
loại đài cọc lấy ở bảng sau: 
Loại đài Số lượng cọc 
≤ 5 6-10 11-20 > 20 
Đài cao 0.8 0.85 0.9 1.0 
Đài thấp 0.9 0.9 1.0 1.0 
2.2. ĐÓNG CỌC 
2.2.2. CHỌN BÚA ĐÓNG CỌC: 
Khi đóng cọc xiên, năng lượng xung kích đã tính cần tăng thêm hệ số 
xét đến độ xiên của cọc 
+ Điều kiện 2: Hệ số hiệu dụng búa 
maxKW
qQK ≤+=
Q- trọng lượng toàn bộ búa (kg). 
q- trọng lượng cọc kể cả cọc dẫn, đệm cọc (kg). 
Kmax- hệ số hiệu dụng lớn nhất được lấy ở bảng sau: 
Loại búa Vật liệu cọc 
Gỗ Thép BTCT 
Búa song động, búa diezel loại ống 5 5.5 6 
Búa đơn động, búa diezel 2 thanh dẫn 3.5 4 5 
2.2. ĐÓNG CỌC 
CHỌN BÚA ĐÓNG CỌC: 
Ngoài 2 điều kiện trên, cần quan tâm đến một chỉ số rất quan trọng khi 
đóng cọc- “ĐỘ CHỐI” (kí hiệu là e). 
Độ chối là độ lún xuống của cọc ứng với 1 nhát búa và được tính bằng trị 
số trung bình của một đợt đóng (10 nhát của búa rơi tự do và búa đơn 
động, số nhát búa trong 1 phút đối với búa song động và diezel). 
Sau khi chọn búa, tiến hành tính độ chối lý thuyết (elt) tương ứng, thông 
thường elt= 2mm 
Khi đóng cọc, độ chối thực tế xấp xỉ độ chối lý thuyết có nghĩa là cọc đủ 
sức chịu tải thiết kế và ngừng đóng cọc. Tuy nhiên, cần lưu ý hiện tượng 
chối giả. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
Độ chối lý thuyết của cọc được xác định theo công thức: 
e = k
2.m2.n.F.Q.H
P. P + k.m.n.F( )
.Q+ k1
2.q
Q+ q
Q- trọng lượng phần xung kích của búa (T). 
H- chiều cao rơi búa (cm) 
F- diện tích tiết diện cọc (m2). 
k1- hệ số hồi phục khi va chạm. 
n- hệ số phụ thuộc vật liệu làm cọc và cách đóng cọc 
P- sức chịu tải thiết kế của cọc (T). 
k- hệ số đồng nhất lấy bằng 0.7. 
m- hệ số điều kiện làm việc. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
Độ chối giả thường gặp khi đóng cọc tại khu vực địa chất là sét hoặc cát. 
- Đất sét: Do chấn động làm nhão đất xung quang cọc, dẫn đến giảm ma sát, 
cọc không đạt độ chối. 
- Đất cát: Do chấn động, nước thoát đi làm chặt cát, đẫn đến tăng ma sát, 
chóng đạt độ chối. 
Biện pháp: Ngừng đóng cọc để đất phục hồi trở lại trạng thái bình thường 
(với đất cát khoảng 2-3 ngày, đất sét 5-7 ngày) 
2.2. ĐÓNG CỌC 
2.2.3. CÁC SƠ ĐỒ ĐÓNG CỌC: 
Nguyên tắc: Giá búa di chuyển ít và cọc đóng trược không cản trở việc 
đóng cọc sau. 
Đóng tuần tự 
+ Đóng cọc tuần tự: 
Khi số cọc theo hai phương trênh lệch nhau nhiều, cọc sẽ được đóng tuần 
tự theo hàng để thuận tiện cho việc di chuyển giá búa. 
Biện pháp này cho năng suất cao. Cần chú ý tránh hiện tượng đất nền bị 
nén về một phía, khó khăn cho các cọc đóng sau và có thể dẫn đến lún 
không đều. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
+ Đóng cọc theo đường xoắn ốc: 
Đóng cọc theo đường xoắn ốc 
Áp dụng khi số lượng cọc theo hai 
phương gần bằng nhau. 
Cọc được đóng theo hình xoắn ốc từ giữa 
ra ngoài để tránh hiện tượng đất bị ép 
chặt cho các cọc phía trong nếu đóng 
theo chiều ngược lại. 
Nhược điểm: Di chuyển giá búa nhiều, phức tạp. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
+ Đóng cọc phân đoạn: 
Đóng cọc phân đoạn 
Đóng trước đóng các hàng để 
phân đoạn, sau đó trong từng 
đoạn đóng tuần tự. 
Cách làm này có thể khắc phục 
nhược điểm của cách đóng tuần 
tự và có thể sử dụng nhiều búa 
đóng đồng thời. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
2.2.4.1. Đóng cọc nơi không có nước mặt: 
 a- Đóng cọc trước khi đào hố móng: 
2
5
1
3
Trong trường hợp này nếu cọc được đóng âm dưới 
mặt đất thì cần dùng thêm cọc dẫn sau đó rút lên. 
2.2.4. CÔNG NGHỆ ĐÓNG CỌC: 
2.2. ĐÓNG CỌC 
b.1- Đưa giá búa vào trong hố móng: Hố móng 
có kích thước lớn, không có nước ngầm. 
b.2- Giá búa đứng trên sàn đạo (sàn đạo cố định 
– giá búa di động hoặc hoặc giá búa cố định với 
cầu tạm di động) 
b.3- Giá búa lắp trên cần trục 
b- Đóng cọc sau khi đào móng: 
2.2. ĐÓNG CỌC 
2
3
1
4
2
1
A A
2 2
A 	
  -­‐	
  A
5
5
2
4
1
4
2	
  -­‐	
  2
3
2
1
4
3
2.2.4.2. Đóng cọc nơi có nước mặt: 
a- Đóng cọc trên sàn đạo (cầu tạm): 
1700
20
0
20
0
20
0
2
3
1
5
7
9
10
13
12 4
12
6I
A A
I
II	
  -­‐	
  II
II
10
9
11
200 200
II
I	
  -­‐	
  I
8
A	
  -­‐	
  A
Biện pháp này có hiệu quả khi độ sâu mực nước 
không lớn. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
b- Đóng cọc trên hệ nổi: 
Hệ nổi được cấu tạo bằng phao hoặc xà lan. 
Thông thường giá búa cố định trên hệ nổi, khi 
đóng cọc di chuyển cả hệ. Phần cọc dưới nước 
dùng cọc dẫn. 
70
110
3
36
0x
3=
18
00
720x2=1440
72
0
360
5
4
2
1
KHUNG ĐỊNH VỊ (KHUNG DẪN HƯỚNG)- Guide frame: 
Khi đóng cọc dưới nước cần thực hiện: 
- Đóng cọc định vị 
- Trên cơ sở các cọc định vị, lắp khung định vị (dẫn hướng). 
Khung định vị (khung dẫn hướng) là 1 khung không gian bằng thép hoặc gỗ 
có bố trí các ô để đưa cọc vào đúng vị trí trước khi đóng. 
2.2. ĐÓNG CỌC 
Một số hình ảnh về khung định vị 
Búa chấn động gây ra lực kích thích dọc 
theo tim cọc làm giảm ma sát giữa đất và 
cọc, nhờ trọng lượng búa và cọc, cọc lún 
sâu vào đất. 
Lực thẳng đứng được xác định: 
Po- lực kích thích (kg). 
Mc- mômen lệch tâm (kg.m). 
ω- vận tốc góc (rad/s). 
g- gia tốc trọng trường lấy 9.81 m/s2. 
2.ω
g
MP co =
2.3.1. THIẾT BỊ HẠ CỌC: Búa chấn động (Vibratory Hammers): 
2.3. THI CÔNG CỌC ỐNG 
Khác với đóng cọc, khi rung hạ cọc búa chấn động phải bắt chặt với cọc. 
2.3.2. NGUYÊN TẮC CHỌN BÚA CHẤN ĐỘNG: 
+ Điều kiện 1: Lực kích thích phải lớn hơn sức cản của đất 
α- hệ số kể đến tính đàn hồi của đất. 
T- lực cản của đất khi hạ cọc đến độ sâu thiết kế (kg). 
T
g
MP co ..
2 αω ≥=
2.3. THI CÔNG CỌC ỐNG 
+ Điều kiện 2: Biên độ cần thiết để hạ cọc có hiệu quả: 
A
Q
M
o
c ≥.ξ
ξ- hệ số phụ thuộc vào loại cọc. 
Qo- trọng lượng cọc, búa chấn động và bệ búa (kg). 
A- biên độ chấn động yêu cầu được tra bảng (m). 
+ Điều kiện 3: Đảm bảo tốc độ hạ cọc: 
21
.
γγ <<
≥
o
o
oo
p
Q
FpQ F- diện tích tiết diện cọc (cm
2). 
po- ... ều. Dùng lượng nước bơm 
này để điều chỉnh vị trí của giếng cho chính xác. Sau khi đốt giếng đã tựa ổn định trên 
nền thì phá bỏ tấm bịt đáy. 
PHƯƠNG PHÁP CHỞ NỔI: 
Để giảm trọng lượng, thuận lợi cho việc chở nổi, phần trên để rỗng, sau khi đánh 
chìm giếng mới đổ bê tông. 
4.2. THI CÔNG MÓNG GIẾNG CHÌM DƯỚI NƯỚC 
 292 
đó để không ảnh hưởng đến các công đoạn thi công sau này. 
Hình 8.14- Biện pháp tổ chức thi công giếng chìm bằng biện pháp đắp đảo. 
Trường hợp đảo nhân tạo nằm xa bờ, tất cả các thiết bị thi công không thể tập kết 
hết lên trên mặt đảo cần xây dựng thêm mặt bằng phục vụ thi công bên cạnh đảo. Trên 
mặt đảo chỉ tổ chức những công đoạn chính liên quan đến đúc và hạ giếng. 
Mặt bằng phục vụ thi công là hệ nổi, lắp bằng xà lan hoặc ghép từ các phao đơn. 
Hệ nổi có hệ thống neo đậu riêng và liên hệ với đảo bằng cầu ván. Cần cẩu phục vụ sử 
dụng cần cẩu nổi đứng bên cạnh hoặc bằng cần cẩu dạng chân cứng lắp trên đà giáo độc 
lập. 
Đất thải đào lấy lên đổ ra sông, nếu đào bằng máy đào gầu ngoạm khu vực đổ xả 
đất phải có vòng vây chắn sóng để không gây ra sóng lớn ảnh hưởng đến khu vực thi 
công xung quanh. 
Thông thường khi thiết kế người ta chọn cao độ đỉnh giếng cao hơn MNTC và 
thời điểm thi công phải chọn sao cho mực nước này gần với MNTN. Nếu gặp phải 
trường hợp cao độ đỉnh giếng thấp hơn MNTC thì khi đó phải be cao thành giếng bằng 
vòng vây làm bằng thùng chụp để ngăn nước khi giếng hạ xuống đến cao độ thiết kế. 
Vòng vây này ghép bằng các tấm ván thép chế tạo sẵn có kích thước tiêu chuẩn. Các 
tấm ván ghép lại với nhau thành mặt phẳng (nếu giếng tròn phải dùng các tấm ván 
cong),liên kết bulông. Trên mặt thành giếng chôn các bulông chờ để liên kết với thùng 
chụp có đệm gioăng bằng cao su đảm bảo kín nước. Chân các bulông chôn trong hốc 
hình côn để sau này cắt đi và trám lại bằng vữa ximăng. 
8.3- BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG GIẾNG CHÌM CHỞ NỔI . 
Về cấu tạo, giếng chìm chở nổi không khác gì giếng chìm đúc tại chỗ. Hai loại này 
chỉ khác nhau về biện pháp thi công. Đốt đầu tiên của giếng chìm đúc tại chỗ được đúc 
ngay tại vị trí móng trên đảo nhân tạo còn trong biện pháp chở nổi, đốt đầu tiên đúc ở vị 
trí khác , được cấu tạo để có thể tự nổi và chở đến vị trí móng, từ đó hạ chìm xuống mặt 
nền. Các đốt tiếp theo đều được đúc tại chỗ nối tiếp với đốt giếng phía dưới. 
8.3.1 – Những biện pháp cấu tạo để đốt giếng tự nổi. 
Có bốn biện pháp để đốt giếng có thể nổi được và dùng tầu kéo di chuyển đến vị 
trí móng. 
a) Sử dụng ván khuôn kín nước : 
Trong biện pháp này đúc một đoạn phía dưới của đốt giếng, đoạn này có đáy nối 
4.3. CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT, HẠ GIẾNG 
Đào đất bằng phương pháp xói hút. 
Đào đất bằng gầu ngoạm 
 285
hoặc xói hút, đặc biệt nếu có nhiều cuội sỏi kích thước lớn thì chọn loại máy hút bùn có 
trang bị lồng chứa đá cuội ở đầu hút. 
Để ngăn chặn hiện tượng đất nền xung quanh thành giếng bị rửa trôi, đùn chảy từ 
phía ngoài vào làm ảnh hưởng đến sức chịu tải của móng, trong nền cát mịn và sét dẻo 
mềm phải luôn duy trì mực nước bên trong các khoang giếng lớn hơn mực nước ngầm 
hoặc MNTC , mức nước chênh trong trong khoang giếng so với MNN là 4m, còn so với 
MNTC ngoài sông có thể tham khảo theo bảng 8-3, trạng thái này là ở thời điểm nền đất 
trong khoang giếng đào thấp hơn chân giếng 1m. 
Để duy trì mức nước trong các khoang giếng cần tính toán và bố trí các máy bơm 
nước để kịp thời cấp bù khi các máy đào lấy đất hoạt động. 
Hình 8.9- Biện pháp đào đất trong khoang giếng bằng máy hút . 
a) khai đào . b) đào phá chân giếng . 
Thiết bị xói hút bao gồm bộ phận vòi xói thủy lực để phá đất thành bùn và máy 
hút bùn. Nền đất rời có thể không cần phải xói vẫn có thể hút lên được với nhiều kích 
cỡ hạt khác nhau. Máy hút bùn có hai nhóm : máy hút thủy lực là máy hoạt động theo 
nguyên lý bơm ép xuống phía dưới b ồng hút một dòng nước với áp lực lớn, ở phía đầu 
hút dòng nước chuyển hướng và chảy ngược lên, tạo thành vùng chân không ở trong 
buồng hút làm cuốn theo bùn đất ở phía cửa hút. 
Máy hút khí động là máy cũng hoạt động theo 
nguyên lý trên nhưng không bơm nước mà thổi 
khí ép xuống buồng hút. 
Cửa hút được khai đào bằng cách xói để tạo 
một lòng chảo sâu 1÷2m ở giữa khoang giếng sau 
đó hạ đầu hút của máy xuống sát mặt đất và cho 
máy hoạt động, đầu hút di chuyển rộng dần ra đến 
sát thành giếng, để lại bậc thềm rộng 50÷80cm đỡ 
xung quanh chân giếng. Dùng cửa hút xoay ngang 
di chuyển quanh bậc thềm này rồi bóc dần và đều từng lớp mỏng chiều dày không quá 
Bảng 8-3 
Loại nền Mức nước 
chênh (m) 
 Cát hạt 
mịn,rời 
 Cát chặt vừa 
 Cát chặt 
 Sét mềm 
 Sét dẻo 
5-6 
4-5 
3,5 
2-3 
1-2 
4.3. CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT, HẠ GIẾNG 
Giếng chìm áo sét: Để giảm ma sát 
 290 
Hình 8-12. Cấu tạo lớp áo vữa sét hạ giếng chìm . 
1- bậc bê tông mở rộng đáy giếng. 2- áo sét . 3- cổ áo . 
Khi hạ giếng đến cao độ thiết kế sử dụng các ống bơm vữa sét để bơm vữa xi 
măng cát xuống đẩy vữa sét tràn ra ngoài và lấp chèn rãnh khôi phục lại lực ma sát đảm 
bảo sức chịu tải của móng và điều kiện ngàm chặt của thân giếng trong nền. 
8.2.8 – Xử lý đáy và lấp lòng móng giếng chìm . 
Khi hạ giếng xuống đến cao độ thiết kế, giếng đã được điều chỉnh đúng vị trí theo 
phương thẳng đứng và trên mặt bằng, sai số cho phép lấy như sau: 
Tỉ số cho phép giữa độ dịch ngang so với tổng 
chiều sâu hạ giếng. 
Tang của góc nghiêng cho phép của tim đứng 
0,01 
0,01 
Nếu đào xuống sát chân lưỡi cắt, giếng có thể tiếp tục tụt xuống sâu hơn cao độ 
thiết kế vì vậy trong quá trình hạ giếng cần duy trì cao độ nền đào luôn cao hơn cao độ 
chân lưỡi cắt, khi giếng đã xuống đến cao độ thiết kế thì cao độ nền dưới đáy giếng có 
thể dừng lại ở cao độ đảm bảo chân lưỡi cắt ngập trong nền như chỉ dẫn trong hình vẽ 
8.13. 
Bùn cát dưới đáy giếng được làm sạch bằng máy hút. 
Nền đất dưới đáy giếng phải được kiểm tra bằng thợ lặn và khoan thăm dò điều 
kiện địa chất dưới đáy giếng . 
Sau khi kiểm tra nghiệm thu đáy giếng, tiến hành đổ bê tông bịt đáy bằng biện 
pháp rút ống thẳng đứng. Chiều dày lớp bê tông bịt đáy xác định theo điều kiện ổn định 
đáy nền chống lực đẩy nổi của nước có xét đến lực dính bám của bê tông với thành 
giếng nhưng phải đảm bảo chiều dày tối thiểu là 2m. 
Vữa sét 
Đào đất hết hợp với xói: các vòi xói bố trí 
trên bề mặt thành giếng 
 289
Hình 8-11.Cách bố trí vòi xói xung quanh thành giếng. 
1- ống nước chính. 2- ống nước ngang. 3- vòi xói. 
Biện pháp xói đất phức tạp về kỹ thuật và chi phí lớn, riêng yêu cầu về số lượng 
máy bơm nước với tổng công suất lên tới 600÷1000kW. 
c) Biện pháp sử dụng lớp áo vữa sét: xung quanh thành giếng bao bọc một lớp 
vữa sét như sử dụng trong khoan lỗ cọc, lớp này có vai trò giữ ổn định thành vách 
không cho nền tiếp xúc với thành giếng nên làm giảm đáng kể lực cản ma sát. Biện 
pháp sử dụng lớp áo sét được kỹ sư người Nga N.V. Ozerop đề xuất năm 1945 và 
được áp dụng rộng rãi trên thế giới trong nhiều lĩnh vực xây dựng, trong đó có biện 
pháp thi công cọc khoan nhồi và biện pháp thi công "tường trong đất" để xây dựng 
đường hầm. 
Để áp dụng biện pháp này, thành giếng phải có cấu tạo mở rộng ở phía dưới đáy 
một đoạn có chiều cao 2÷3m và mở rộng về mỗi phía 10÷15cm. Trên suốt chiều sâu hạ 
giếng chỉ có đoạn này tiếp xúc với nền và có lực ma sát, phía trên thân giếng giật cấp 
thu hẹp lại và tạo thành một rãnh hở bao quanh thành giếng. Yêu cầu đối với vữa sét là 
tỉ trọng phải lớn hơn tỉ trọng của nước ngầm, tạo nên áp lực thủy tĩnh lớn hơn áp lực 
ngang chủ động của đất giữ ổn định vách nền, ngoài ra vữa sét còn có độ nhớt, độ linh 
động cần thiết để trong suốt thời gian thi công lớp vữa sét vẫn là một dung dịch có thể 
thu hồi được và thay thế bằng lớp chèn bằng vật liệu khác. 
Vữa sét được cấp liên tục vào rãnh hở trong quá trình hạ giếng bằng các ống bơm 
đường kính ∅50mm hạ sát xuống cách bậc bê tông mở rộng đáy 20cm để bơm từ dưới 
lên, cự ly giữa các ống bơm 3÷5m/ống, áp suất bơm phụ thuộc vào chiều sâu hạ giếng, 
thông thường từ 2 ÷5at. Phía dưới đáy rãnh phải kiểm soát được không cho vữa sét 
chảy tràn vào bên trong khoang giếng trong trường hợp bơm cạn nước, hay ngược lại áp 
lực nước bên trong lớn có thể chảy ngược lại làm loãng dung dịch vữa sét và gây nên 
sạt lở thành rãnh. Phía trên cấu tạo cổ áo bảo vệ mép rãnh khô bị lở và tạo áp lực thủy 
tĩnh dư. 
Vòi xói 
 288 
pháp khắc phục, các biện pháp này được lựa chọn trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật trên 
cơ sở so sánh hiệu quả kinh tế và điều kiện áp dụng. 
1
2
3
5
4
7
5
4
6 1
a) b)
Hình 8-10. Những biện pháp xử lý hiện tượng giếng bị treo (a)và bị nghiêng(b). 
1- sàn dàn tải. 2-tải trọng chất thêm. 3-đòn gánh. 4-thanh CĐC.5-đối trọng. 6- kích thủy 
lực. 7- vị trí đào lệch. 
a) Biện pháp gia tải tạm thời: áp dụng như trong trường hợp xử lý sự cố khi bị 
treo giếng nhưng trong trường hợp này tải trọng dùng để gia tải lớn hơn nhiều bởi vì 
hiện tượng treo giếng xảy ra khi gặp phải yếu tố bất thường nên lực cản phát sinh không 
lớn, chỉ cần chất thêm một tải trọng không lớn là khắc phục được ngay. 
Phần trọng lượng bị thiếu thường xảy ra ở giai đoạn đã đúc đốt trên cùng, không 
còn đúc thêm nữa do vậy tải trọng chất thêm bố trí trên sàn dàn tải gác lên các thành 
giếng. Trên mặt sàn có chừa các lỗ để đào lấy đất lên. Nếu mặt giếng chật hẹp không đủ 
chỗ bố trí xếp tải thì dùng biện pháp treo, đối trọng đặt ở phía dưới bằng tời hoặc thanh 
PC cường độ cao. 
Tải trọng chất thêm sử dụng các vật liệu sẵn có trên công trường như đá hộc, cấu 
kiện bê tông, xi măng hoặc dùng nước chứa trong các phao đơn. 
b) Biện pháp xói đất xung quanh thành giếng : biện pháp này chỉ áp dụng đối với 
nền cát hoặc cát pha, không được áp dụng đối với nền sét, đối với nền cát lẫn cuội sỏi 
hoặc dăm sạn là không có tác dụng. 
Trong thành giếng bố trí một số ống dẫn đứng đường kính ∅=75÷100mm, mỗi 
ống dẫn đứng nối với ống dẫn ngang đường kính thu lại nhỏ hơn ∅=50÷75mm và nối 
với một nhóm các vòi xói bằng ống dẫn xiên lên một góc 450÷600 so với phương nằm 
ngang, đường kính đoạn ống xiên ∅=25÷38mm. Vòi xói có đường kính ∅=16÷26mm, 
bố trí nằm sâu bên trong thành giếng, có van một chiều chỉ cho phép phun nước ra , khi 
không có áp van tự đóng lại để bùn đất không chảy ngược vào trong vòi phun làm tắc 
ống. Các vòi xói bố trí thành hai hàng theo sơ đồ hoa mai. Hàng dưới cách mép lưỡi cắt 
3÷6m, hàng thứ hai cách hàng thứ nhất 3÷5m. Theo chu vi thành giếng các vòi xói bố 
trí cách nhau 3÷5m. Áp suất bơm của nước là 5÷10at. 
4.4. CÁC SỰ CỐ KHI HẠ GIẾNG 
 288 
pháp khắc phục, các biện pháp này được lựa chọn trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật trên 
cơ sở so sánh hiệu quả kinh tế và điều kiện áp dụng. 
1
2
3
5
4
7
5
4
6 1
a) b)
Hình 8-10. Những biện pháp xử lý hiện tượng giếng bị treo (a)và bị nghiêng(b). 
1- sàn dàn tải. 2-tải trọng chất thêm. 3-đòn gánh. 4-thanh CĐC.5-đối trọng. 6- kích thủy 
lực. 7- vị trí đào lệch. 
a) Biện pháp gia tải tạm thời: áp dụng như trong trường hợp xử lý sự cố khi bị 
treo giếng nhưng trong trường hợp này tải trọng dùng để gia tải lớn hơn nhiều bởi vì 
hiện tượng treo giếng xảy ra khi gặp phải yếu tố bất thường nên lực cản phát sinh không 
lớn, chỉ cần chất thêm một tải trọng không lớn là khắc phục được ngay. 
Phần trọng lượng bị thiếu thường xảy ra ở giai đoạn đã đúc đốt trên cùng, không 
còn đúc thêm nữa do vậy tải trọng chất thêm bố trí trên sàn dàn tải gác lên các thành 
giếng. Trên mặt sàn có chừa các lỗ để đào lấy đất lên. Nếu mặt giếng chật hẹp không đủ 
chỗ bố trí xếp tải thì dùng biện pháp treo, đối trọng đặt ở phía dưới bằng tời hoặc thanh 
PC cường độ cao. 
Tải trọng chất thêm sử dụng các vật liệu sẵn có trên công trường như đá hộc, cấu 
kiện bê tông, xi măng hoặc dùng nước chứa trong các phao đơn. 
b) Biện pháp xói đất xung quanh thành giếng : biện pháp này chỉ áp dụng đối với 
nền cát hoặc cát pha, không được áp dụng đối với nền sét, đối với nền cát lẫn cuội sỏi 
hoặc dăm sạn là không có tác dụng. 
Trong thành giếng bố trí một số ống dẫn đứng đường kính ∅=75÷100mm, mỗi 
ống dẫn đứng nối với ống dẫn ngang đường kính thu lại nhỏ hơn ∅=50÷75mm và nối 
với một nhóm các vòi xói bằng ống dẫn xiên lên một góc 450÷600 so với phương nằm 
ngang, đường kính đoạn ống xiên ∅=25÷38mm. Vòi xói có đường kính ∅=16÷26mm, 
bố trí nằm sâu bên trong thành giếng, có van một chiều chỉ cho phép phun nước ra , khi 
không có áp van tự đóng lại để bùn đất không chảy ngược vào trong vòi phun làm tắc 
ống. Các vòi xói bố trí thành hai hàng theo sơ đồ hoa mai. Hàng dưới cách mép lưỡi cắt 
3÷6m, hàng thứ hai cách hàng thứ nhất 3÷5m. Theo chu vi thành giếng các vòi xói bố 
trí cách nhau 3÷5m. Áp suất bơm của nước là 5÷10at. 
Giếng bị treo (giếng không xuống) 
Biện pháp xử lý: Chất tải 
Giếng bị nghiêng 
Biện pháp xử lý: 
 - Chất tải lệch 
 - Đào đất một bên 
4.5. GIẾNG CHÌM HƠI ÉP 
 301
khô ráo để đào đất, khoang này không có vách ngăn, thể tích làm việc của khoang đảm 
bảo tối thiểu 4m3 cho một người. Phần thân giếng còn lại ở bên trên có cấu tạo hoàn 
toàn giống như móng giếng chìm . 
Trong giai đoạn thi công, khoang công tác liên hệ với không gian bên trên thông 
qua hai đường ống có hệ thống cửa van luôn đóng kín để không thoát hơi ép, một hệ 
thống đường ống dùng cho vận chuyển vật liệu ( Material Lock), hệ thống đường ống 
thứ hai có cầu thang dành cho người lên xuống làm việc ( Man Lock) có chức năng là 
tăng hoặc hạ dần áp suất để cho cơ thể con người thích ứng dần với sự thay đổi áp suất 
của môi trường trước khi xuống khoang làm việc hoặc đi ra môi trường bên ngoài. Khi 
giếng hạ đến cao độ thiết kế, khoang làm việc được lấp đầy bằng vữa bê tông mác cao. 
 Thân giếng có thành giếng xung quanh bằng BTCT, bên trong chia thành nhiều 
khoang bởi các vách ngăn. Thân giếng được đúc nối dần theo quá trình hạ giếng. Trong 
thời gian thi công các khoang trong thân giếng dùng để lắp hệ thống đường ống van. 
Trong trường hợp không đủ trọng lượng để hạ tụt giếng, phần thân giếng bên trên phải 
chứa nước để gia tải. Sau khi hạ giếng đến cao độ thiết kế người ta bơm hết nước gia tải 
ra khỏi các khoang giếng, tháo dỡ hệ thống đường ống và đổ lấp lòng thân giếng bằng 
cát sỏi, vữa bê tông mác thấp hoặc bằng nước sạch. Bên trên đổ tấm nắp giếng có vai trò 
như bệ móng để đỡ thân trụ. 
Hình 8.25- Cấu tạo móng giếng chìm hơi ép . 
a) Trong giai đoạn thi công. b) Trạng thái hoàn thiện. 
 1- lưỡi cắt . 2- thành giếng .3- vách ngăn . 4- trần ngăn. 5- khoang làm việc. 6- 
ống van chuyển vật liệu. 7- ống van cho người xuống. 8- bê tông lấp đáy. 9- vật liệu lấp 
lòng . 10- năp giếng . 11- thân trụ . 12- đảo nhân tạo.13- nước gia tải 
Điều kiện để giếng có thể tự chìm xuống nền sau khi đào bỏ bớt phần đất nằm 
phía dưới chân giếng là lực làm chìm phải lớn hơn các lực cản lại, tức là thỏa mãn 
phương trình sau : 
 c wQ Q T F P+ ≥ + + ( 8-15) 
 trong đó : 
Qc- trọng lượng giếng . 
Qw – trọng lượng khối nước gia tải . 
T- lực ma sát thành giếng 
F- phản lực đất nền dưới chân giếng . 
Khí nén áp lực cao được đưa xuống 
buồng công tác để đẩy nước ra. 
Các công tác khác tương tự như 
giếng chìm thông thường.