Ứng dụng và phát triển công nghệ Jet-grouting ở Việt Nam

Like và chia sẻ bài viết
Đơn vị thực hiện: Viện Thủy công. Người thực hiện: PGS.TS. Nguyễn Quốc Dũng, NCS Phùng Vĩnh An, ThS Trương Quý Anh
Nội dung báo cáo:
Giới thiệu công nghệ trộn sâu
Trộn cơ khí (Mechanical mixxing, Soil Mixxing)
Trộn tia (Jet – grouting)

Hình ảnh trộn sâu ở nước ngoài
Tính hình áp dụng công nghệ trộn sâu ở Việt nam
Ứng dụng và phát triển công nghệ Jet-grouting
Chống thấm đáy cống
Chống thấm cho đập đất
Gia cố móng cho công trình trên đất yếu
Giải phép phụ trợ cho thi công cọc Barret
Công tác nghiên cứu và hoàn thiện công nghệ
*Trộn cơ khí (Mechanical grouting)
Ưu điểm của công nghệ trộn cơ là: tốc độ thi công nhanh, đường kính cọc đảm bảo đồng đều.
Nhược điểm: Thiết bị cồng kềnh (phải có một dàn dẫn hướng cao để gắn cần khoan) không thích hợp với mặt bằng hiện trường chật hẹp, lầy lội; Chiều sâu xử lý thường hạn chế trong khoảng 20m; Do cắt đất bằng các cánh cắt nên gặp hạn chế trong đất có lẫn rác, đất sét; Chất lượng cọc không đều, đặc biệt với thiết bị của Trung quốc.
*Trộn kiểu tia (Jet-grouting)
Ưu điểm của công nghệ Jet-grouting: chất lượng cọc đều hơn, thiết bị linh hoạt cho phép tiếp cận với mặt bằng hiện trường chật hẹp. Đặc biệt là khả năng xử lý trong những điều kiện đặc biệt (dưới bản đáy công trình, cục bộ dưới sâu,...).
Nhược điểm: thiết bị thi công hoạt động ở chế độ áp lực cao đòi hỏi công nghệ thiết bị phức tạp, đặc biệt là bơm cao áp.
Phạm vi ứng dụng
*SO SÁNH CHẤT LƯỢNG CỌC
*HÌNH ẢNH TRỘN SÂU Ở NƯỚC NGOÀI
Trộn sâu ở Nhật
Trộn sâu ở Hà Lan
Trộn sâu ở Đức
*TÌNH HÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TRỘN SÂU Ở VIỆT NAM
Với công nghệ trộn cơ: Từ năm 2002, công trình đầu tiên ứng dụng cọc XMĐ vào Dự án cảng Ba Ngòi (Khánh hoà) đã sử dụng 4000m cọc XMĐ có đường kính 60cm thi công bằng trộn khô; Tiếp theo là xử lý nền cho bồn chứa xăng dầu ở Vũng tàu, Cần thơ, Hải phòng, Nam định... Và phát triển mạnh trong các dự án giao thông
Với công nghệ trộn tia (Jet-grouting): Tháng 5 năm 2004, nhà thầu Nhật bản lần đầu tiên sử dụng Jet-grouting để sửa chữa khuyết tật cho các cọc nhồi của cầu Thanh trì (Hà nội). Cũng năm 2004, Viện Khoa học Thuỷ lợi bắt đầu ứng dụng công nghệ Jet-grouting trong khuôn khổ đề tài độc lập cấp Nhà nước " Nghiên cứu công nghệ nâng cấp, sửa chữa cống dưới đê sông Hồng và sông Thái bình". Nhóm đề tài ứng dụng công nghệ này để đã sửa chữa chống thấm cho Cống Trại (Nghệ an), cống D10 (Hà Nam) thành công. Sau khi kết thúc đề tài, nhóm nghiên cứu đã tiếp tục phát triển ứng dụng sang các lĩnh vực khác.
Hiện nay, cọc XMĐ đang được sự quan tâm chú ý. Điều này xuất phát từ các lý do sau đây:
Khả năng xử lý sâu(đến 50m), trong những điều kiện hiện trường phức tạp(trong nhà, trên mặt nước, ...), tính linh hoạt để đạt được ý đồ của người thiết kế (ví dụ: nhiều khi chỉ gia cố cục bộ tại một vùng dưới sâu,...).
Thời gian cố kết ngắn, cho phép chất tải sớm. Điều này ưu việt hơn hẳn công nghệ bấc thấm, cọc cát.
Thi công đơn giản và nhanh. Một bộ thiết bị kiểu cơ có thể thi công 200 m cọc/ngày. Một bộ thiết bị kiểu jet-grouting có thể thi công 100 m/ngày.
Sử dụng vật liệu ximăng sẵn có ở mọi nơi và phù hợp với chủ trương kích cầu của nhà nước.
Giá thành chấp nhận được
Khả năng có sẵn thiết bị: tại thời điểm cuối năm 2009 này, năng lực thiết bị của các nhà thầu trong nước hầu như đã đáp ứng được nhu cầu của các dự án trong ngành xây dựng, giao thông và thủy lợi.
Công nghệ trộn sâu (bao gồm cả trộn cơ và trộn tia) trong thời gian gian qua có sự phát triển ngoạn mục về số lượng dự án, loại hình cũng như quy mô của từng dự án. Nếu tính về chiều dài, theo số liệu chưa chính xác, năm 2009 này ước tính đã sử dụng khoảng 500.000 m trộn cơ (chủ yếu do các nhà thầu Nhật bản thực hiện) và 100.000m trộn kiểu tia đã thực hiện ở Việt nam, gấp 3 lần so với năm 2008.
Phân theo loại hình và lĩnh vực ứng dụng như sau:
Trong xây dựng đô thị và khu công nghiệp: đã ứng dụng cọc XMĐ có lõi ống thép để làm móng cọc cho nhà cao 5 ~ 7 tầng, sử dụng tường vây bằng cọc XMĐ để mở hố móng hở, làm tường XMĐ để hỗ trợ cho cho việc thi công cọc barret trong đất cát pha (như ở tòa nhà Vinafood - Ngô quyền, Hà nội), xử lý sự cố khuyết tật cọc barret (như ở tòa nhà Pacific - Nguyễn Thị Minh Khai, TP HCM), tăng khả năng chịu tải của nền các nhà kho công nghiệp (áp lực mặt nền yêu cầu đến 10kg/cm2), nền các trục đường giao thông nặng trong khu công nghiệp, đường bay sân bay Cần thơ ...
Trong xây dựng công trình giao thông: cọc XMĐ ứng dụng trong các đường cao tốc có chiều cao đắp trên 8m qua vùng đất yếu, các mố cầu, hỗ trợ cho việc thi công các công trình ngầm (như đường chui nút giao thông Kim liên, Hà nội; đường chui qua đường sắt tuyến Láng - Hòa lạc; cống ngầm thuộc dự án thoát nước Nhiêu lộc - Thị nghè; .... ).
Trong xây dựng công trình thủy: đặc biệt sử dụng với số lượng lớn trong dự án cảng Cái mép - Thị vải để gia cố nền bãi contenner, ổn định mái kè (như ở nhà máy đóng tàu Aker- Vũng tàu, Kiến giang- Quảng bình,...), gia cố nền cho các cống trên nền yếu (đã thực hiện cho 6 cống vùng ĐBSCL, 01cống ở Quảng bình, ...), gia cố nền đập Khe ngang ở Huế (đập có chiều cao 16 m trên nền yếu), ...
Chống thấm cho công trình thủy lợi: Sau khi kết thúc đề tài độc lập cấp NN, nhóm đề tài thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt nam đã tiếp tục phát triển ứng dụng công nghệ Jet-grouting để chống thấm cho các công trình thủy lợi. Đến nay đã chống thấm thành công cho nhiều công trình như: cống Sông Cui (Long an), cống Mai Trang (Phú xuyên - Hà nội), đập Hao Hao (Thanh hóa), đập Nà zanh (Cao bằng), đập Khuôn cát (Lạng sơn), ....
*ỨNG DỤNG VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ JETGROUTING Ở VIỆT NAM
1-CHỐNG THẤM ĐÁY CỐNG
2- CHỐNG THẤM ĐẬP ĐẤT
3- GIA CỐ NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH
Công tác nghiên cứu hoàn thiện công nghệ
1- TÀI LIỆU PHỤC VỤ THIẾT KẾ, THI CÔNG
Về tiêu chuẩn phục vụ thiết kế, hiện nay ở nước ta đang sử dụng các tài liệu sau:
Quy phạm kỹ thuật xử lý nền móng của Trung quốc (Shanghai- Standard: Ground treatment code, DBJ 08 40 94) do Trường Đại học Đồng tế biên soạn, năm 1995
Tiêu chuẩn Châu âu (DIN 12716; December 2001). Tiêu chuẩn này chủ yếu trình bày quy trình thi công và nghiệm thu cọc XMĐ thi công bằng công nghệ Jet grouting.
Tiêu chuẩn thiết kế cọc XM – vôi - đất do Bộ Xây dựng ban hành năm 2003.
TCXDVN 385 -2006: “Gia cố nền đất yếu bằng trụ đất xi măng”.
NHẬN XÉT:
Các tài liệu tham khảo khác còn ít, chưa đầy đủ và chưa phổ biến. Nhiều vấn đề chưa có hướng dẫn.
Về định mức đơn giá mới chỉ làm cho từng công trình cụ thể do chưa tổng kết đánh giá toàn diện.
2- MỘT SỐ VẤN ĐỀ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU
Các nghiên cứu vừa qua mới tập trung giải quyết các dự án cụ thể, cần tổng kết, hệ thống hóa và đánh giá lại.
Các quan điểm tính nền sau khi được cải tạo nhìn chung còn chưa thỏa mãn yêu cầu của người thiết kế, chưa phản ánh đúng sự làm việc của nền gia cố.
Việc thí nghiệm mẫu hình trụ, nén nở hông để lấy kết quả phục vụ cho tính toán xác định dung trọng, sức kháng cắt của nền tương đương chưa phản ánh đúng ứng xử của cọc XMĐ khi chịu tải, trong nhiều thí nghiệm mẫu bị phá hoại giống như khi nén vật liệu cứng (vữa bê tông) chứ không theo kiểu phá hoại của đất;
Tiêu chuẩn thí nghiệm kiểm tra chất lượng hiện trường chưa rõ ràng và cụ thể. TCXDVN 385-2006 quy định thí nghiệm hiện trường bằng biện pháp xuyên cắt thuận trong nhiều trường hợp không thực hiện được vì cọc quá cứng. Nếu lấy mẫu khoan thì cũng không phản ánh đúng chất lượng vật liệu trên toàn chiều dài cọc.

Viết và chia sẻ bình luận: Like để cập nhật các bài viết qua facebook. Cảm ơn bạn đã ghé thăm, ủng hộ!

About Tứ Đoàn Ngọc

Đoàn Ngọc Tứ chào mừng bạn tới với website và cảm ơn bạn đã ủng hộ trang này.