Thí nghiệm cọc khoan nhồi

Thí nghiệm cọc khoan nhồi theo tiêu chuẩn TCVN 9396:2012 và ASTM 6760. Xác định tính đồng nhất của bê tông, phương pháp xung siêu âm. Tham khảo TCVN 9395:2012 thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi, được chuyển đổi từ TCXDVN 326:2004 .TCVN 9393:2012, Cọc-Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục.

1. Thí nghiệm cọc khoan nhồi hiện trường

1.1. Công tác chuẩn bị thí nghiệm

1.1.1. Trước khi tiến hành thí nghiệm cần thu thập các thông tin liên quan đến cọc hoặc cấu kiện móng thí nghiệm như sau:

a) Tên công trình, hạng mục;

b) Vị trí của cọc hoặc cấu kiện móng trên bản vẽ thi công;

c) Cao độ đáy và đỉnh cọc hoặc cấu kiện móng;

d) Diện tích mặt cắt ngang của cọc hoặc cấu kiện móng;

e) Ngày đổ bê tông;

f) Số lượng ống đo siêu âm được đặt trong một cọc hoặc cấu kiện móng;

g) Các sự cố trong quá trình đổ bê tông (nếu có).

1.1.2. Ống đo

Được cắt hở ra, đầu ống phía trên phải cao hơn mặt bê tông ít nhất là 0,2 m. Cần kiểm tra độ thông suốt của các ống đo trước khi tiến hành thí nghiệm. Xác định cao độ mép trên của các ống và khoảng cách giữa tâm các ống theo tổ hợp các mặt cắt cần tiến hành thí nghiệm. Trong trường hợp không thể đo được trực tiếp khoảng cách giữa tâm các ống. Thì cho phép xác định theo bản vẽ thiết kế . Vị trí của các ống phải được thể hiện trên bản vẽ có đánh số thứ tự theo chiều kim đồng hồ và hướng bắc nam.

                        Ống đo

1.2. Quy trình thí nghiệm cọc khoan nhồi hiện trường

1.2.1. Lắp đặt và kết nối thiết bị chuẩn bị cho thử nghiệm. Sau khi việc kết nối hoàn thành, kiểm tra nguồn điện và khởi động máy.

1.2.2. Hiệu chỉnh tín hiệu thu phát khi bắt đầu thử nghiệm được đảm bảo theo hai điều kiện sau:

a) Đầu thu và đầu phát được thả vào trong lòng ống đo, tại một độ sâu dự định để điều chỉnh tín hiệu các đầu đo này phải luôn đặt cùng một cao độ;

b) Tín hiệu được điều chỉnh sao cho thời gian truyền xung siêu âm từ điểm phát điểm thu. Là tối thiểu và biên độ thu được của tín hiệu xung là lớn nhất.

1.2.3. Trong quá trình thử nghiệm

Đầu đo dịch chuyển từ đáy lên đỉnh cọc (xem Hình 1). Cả đầu thu và đầu phát cùng được kéo lên. Với một vận tốc tính trước phù hợp với chiều dài cọc và khả năng của thiết bị, các ống đo phải đảm bảo luôn đầy nước. Tín hiệu xung siêu âm được hiển thị trên màn hình theo chiều dài của mỗi mặt cắt thí nghiệm. Và được ghi lại thành tệp số liệu. Kết quả thí nghiệm thu được thông thường bao gồm các số liệu cơ bản sau:

a) Thời gian truyền xung, tần số và biên độ xung tại các độ sâu thử nghiệm từ điểm phát điểm thu;

b) Chiều dài của mỗi mặt cắt thử nghiệm.

3. Đánh giá kết quả thử nghiệm

3.1. Trên cơ sơ các kết quả đo khoảng cách giữa tâm hai đầu đo

Khoảng cách giữa tâm hai ống đo cùng một mặt cắt thử nghiệm. Và thời gian truyền xung giữa hai đầu đo đó, vận tốc truyền xung siêu âm trong bê tông. Tại một độ sâu thử nghiệm được tính theo công thức:

V = (1)

trong đó:

V là vận tốc truyền xung siêu âm, tính bằng mét trên giây (m/s);

L là khoảng cách giữa tâm hai đầu đo, tính bằng mét (m);

T là thời gian truyền xung siêu âm qua chiều dài L, tính bằng giây (s).

CHÚ THÍCH: Trong trường hợp khoảng cách giữa tâm hai đầu đo ≤ 30 cm. Cần chú ý giá trị vận tốc truyền xung trong bê tông có thể bị ảnh hưởng đáng kể. Do sai số khi xung siêu âm phải truyền qua môi trường nước và vật liệu làm ống siêu âm.

3.2. Sai số cho phép về thời gian truyền xung thu

Được theo các độ sâu khác nhau sau khi đã hiệu chỉnh không vượt quá 1 %. Sai số biên độ xung không vượt quá 5 %. Phần mềm để xử lý kết quả phải có khả năng xử lý hoặc loại bỏ nhiễu trong kết quả thử nghiệm (xem Phụ lục C).

3.3. Tại hiện trường có thể sơ bộ đánh giá kết quả đo về tính đồng nhất của bê tông cọc. Dựa theo biểu đồ tín hiệu thời gian hoặc vận tốc truyền xung siêu âm. Thu được theo suốt chiều dài mặt cắt thí nghiệm. Khi thấy có sự giảm vận tốc truyền xung (giảm ≥ 20 %). Hoặc tăng thời gian truyền xung (tăng ≥ 20 %), thì phải thử nghiệm lại ở cao độ của vị trí đó để khẳng định khuyết tật.

CHÚ THÍCH:

Khi xác định tính đồng nhất của bê tông bằng phương pháp xung siêu âm. Cần đánh giá kết hợp với kết quả thử nghiệm nén mẫu bê tông. Và chỉ xét cho phần mẫu bê tông đạt yêu cầu về cường độ theo thiết kế.

3.4. Để đánh giá tính đồng nhất và vị trí khuyết tật của bê tông cọc khoan nhồi. Hoặc cấu kiện móng thử nghiệm nên kết hợp các đặc trưng của xung siêu âm ghi nhận được như: Vận tốc, biên độ, năng lượng, thời gian truyền xung siêu âm. Phương pháp đánh giá được tham khảo trong (xem Phụ lục C).

4. Báo cáo thử nghiệm siêu âm cọc khoan nhồi

Báo cáo thử nghiệm cần nêu được các nội dung chính sau đây:

– Mở đầu (giới thiệu tên công trình, địa điểm, hạng mục thí nghiệm, ngày bắt đầu thử nghiệm …);

– Phương pháp thử nghiệm;

– Thiết bị thử nghiệm (tính năng thiết bị, phạm vi hoạt động, hãng chế tạo, thời hạn kiểm định hiệu chuẩn cho phép sử dụng);

– Đánh giá kết quả thử nghiệm (tính đồng nhất của bê tông dọc theo chiều dài cọc, phạm vi nghi ngờ khuyết tật nếu có, …);

– Kết luận và kiến nghị;

5. Mẫu kết quả thí nghiệm siêu âm cọc khoai nhồi

Cọc khoai nhồi