Thí Nghiệm Nền Móng

Hiện nay, thí nghiệm nền móng công trình là một ngành mũi nhọn kinh doanh và cũng là thế mạnh của Viện nền móng & Công trình ngầm trong lĩnh vực kiểm định xây dựng. Là một trong những đơn vị hàng đầu về thí nghiệm nền móng, Viện đã tiến hành các thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc cho nhiều Dự án với quy mô tải trọng lớn. Các hạng mục thí nghiệm bao gồm:

• Thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi chịu tải trọng lớn
• Thí nghiệm O-CELL cọc khoan nhồi và cọc barrette
• Thí nghiệm nhổ cọc, đẩy ngang cọc
• Thí nghiệm biến dạng nhỏ PIT
• Thí nghiệm biến dạng lớn PDA
• Thí nghiệm siêu âm chất lượng cọc khoan nhồi, siêu âm tường vây

MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐIỂN HÌNH

Thí nghiệm nén tĩnh cọc khoan nhồi

Đối với thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi, Viện Nền móng & Công trình ngầm đã nghiên cứu và sử dụng phương pháp nén tĩnh kết hợp lắp đặt sensor để đo biến dạng bê tông dọc thân cọc. Đây là một công nghệ mới với các ưu điểm chính như:

• Đo được sức kháng ma sát thành cọc, đo được sức kháng mũi cọc.
• Kết quả đo có độ chính xác cao, kết quả tin cậy.
• Kết quả được Tư vấn thiết kế sử dụng để tính toán lại chiều dài cọc tối ưu.

Công nghệ mới này đã được áp dụng cho các công trình xây dựng từ 30 đến 70 tầng, chứng tỏ tính ưu việt và đáp ứng yêu cầu của Chủ đầu tư về độ tin cậy của số liệu thí nghiệm và hiệu quả áp dụng của phương pháp.

Thí nghiệm Osterberg Cell (O-Cell)

Thí nghiệm Osterberg Cell (O-cell) là một dạng thí nghiệm nén tĩnh – thử tải cọc với những đặc điểm nổi bật về việc tiết kiệm thời gian và không gian yêu cầu cho thí nghiệm, thí nghiệm O-cell được thực hiện từ điểm ở giữa thân cọc hay ở gần mũi cọc thay vì lực tác dụng lên đỉnh cọc như trong phương pháp nén tĩnh truyền thống. Kích thủy lực, tải trọng lớn, bỏ lại trong thân cọc sau thí nghiệm được gắn trước vào thân cọc trong quá trình thi công cọc. Lực thí nghiệm sẽ tác dụng theo hai chiều ngược nhau: lực hướng lên trên chống lại ma sát thành của phần trên và lực hướng dưới chống lại sức chống mũi, ma sát phần dưới của cọc.

Được phổ biến rộng rãi ở Mỹ, hiện nay thí nghiệm này đang được nhiều nước trên thế giới đưa vào áp dụng vì những lợi ích và ưu điểm tối ưu của nó:

• Không cần sử dụng dàn chất tải hoặc hệ neo.
• Chỉ mất vài giờ để lắp đặt kích O-cell vào lồng thép. Thực hiện đơn giản, thí nghiệm O-cell cho phép Kỹ sư các bộ số liệu độc lập về sức chống mũi và sức kháng ma sát thành của cọc.
• Thí nghiệm O-cell đã chứng tỏ hiệu quả về kinh tế hơn nhiều so với phương pháp nén tĩnh truyền thống (ở trên sông hoặc tải trọng thí nghiệm lớn).
• Thí nghiệm O-cell cho phép sử dụng hiệu quả với cọc Barret, cọc PHC, cọc ống thép và cọc nghiêng. Các cọc này sau khi thí nghiệm vẫn có thể sử dụng cho kết cấu sau này bằng cách bơm vữa.

Sự hiệu quả và phong phú thông tin từ thí nghiệm O-cell đem lại là lý do vì sao càng ngày có nhiều Tư vấn thiết kế và Nhà thầu đang chuyển sang phương án thí nghiệm này. Từ việc đo độc lập lực kháng mũi và ma sát thành, sẽ không cần phải dự đoán các thành phần mang bao nhiêu tải. Thông thường thí nghiệm được tiến hành đến tải trọng phá hoại của mũi cọc hay ma sát thành, mục đích để xác định sức chịu tải tối đa của cọc. Cùng với việc lắp đặt các đầu đo biến dạng trong thân cọc, chúng ta có thể biết được sự phân bố lực trên toàn bộ thân cọc. Thời gian thực hiện ngắn cùng với độ chính xác cao của phương pháp giúp phương pháp thí nghiệm O-cell trở thành công cụ hữu dụng của các kỹ sư thiết kế, xây dựng công trình.

Viện Nền móng & Công trình ngầm là đơn vị tiên phong triển khai thí nghiệm O-cell tại Việt Nam cho cọc khoan nhồi cũng như barret, cho cọc trong trung tâm thành phố cũng như các cọc ở giữa sông, từ một tầng O-cell đến hai tầng O-cell trên một cọc thí nghiệm. Các công trình thí nghiệm O-cell tiêu biểu của FECON INS:

• Rạp Kim Đồng: Thí nghiệm O-cell cho 01 cọc khoan nhồi, 01 cọcbaret, tải thí nghiệm 4000 tấn; thí nghiệm một tầng O-cell.
• Cầu dây văng Cao Lãnh – Thành phố Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp: Thí nghiệm 04 cọc khoan nhồi, mỗi cọc sâu 120 mét, đường kính 2.5 mét, tải trọng thí nghiệm 5000 tấn. Mỗi cọc sử dụng 02 tầng O-cell.

Thí nghiệm nén tĩnh bằng phương pháp dùng hệ neo

Bên cạnh thí nghiệm nén tĩnh kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng các phương pháp thí nghiệm truyền thống như: Chất tải, Obsterberg. Năm 2013- 2014 Viện Nền móng & Công trình ngầm đã mạnh dạn áp dụng thành công phương pháp nén tĩnh bằng phương pháp dùng hệ neo làm đối trọng cho cọc có tải trọng lớn. Đây là một công nghệ mới với các ưu điểm nổi bật như:

• Áp dụng tại các dự án có điều kiện mặt bằng thi công không áp dụng được biện pháp truyền thống
• Kết quả thí nghiệm có độ chính xác cao, đáng tin cậy.
• Đảm bảo an toàn kỹ thuật

Công nghệ mới này đã được Viện nền móng & Công trình ngầm áp dụng lần đầu tiên tại Việt Nam với dự án Cầu Nhật Lệ 2, dự án nhà máy thép ống Nippon steel Việt Nam -Thị Vải và nhận được nhiều nhận định tích cực từ phía các chủ đầu tư, tư vấn giám sát. Sự thành công trong việc áp dụng thí nghiệm nén tĩnh sử dụng hệ neo làm đối trọng là bước tiến vượt bậc trong kỹ thuật, mang đến giải pháp tối ưu hóa cho chủ đầu tư.