Con kê cọc khoan nhồi là gì? Cấu tạo, nguyên lý làm việc và vai trò trong thi công

Trong thi công cọc khoan nhồi, lồng thép được gia công trên mặt bằng rồi cẩu và hạ xuống hố khoan. Trong quá trình này, vị trí của lồng thép cần được kiểm soát để phần cốt thép ngoài cùng không tiến quá gần hoặc tiếp xúc trực tiếp với thành hố khoan.

Con kê cọc khoan nhồi là một trong các chi tiết được sử dụng để tạo khoảng cách hình học cần thiết giữa hai bộ phận này. Mặc dù kích thước con kê nhỏ so với toàn bộ lồng thép, việc lựa chọn đúng quy cách và bố trí đúng vị trí có ý nghĩa trực tiếp đối với công tác kiểm soát lớp bê tông bảo vệ.

Nếu cần tra cứu tổng thể về kích thước, cách lựa chọn D90–D200, bố trí, số lượng, khả năng chịu lực và các trường hợp sử dụng thực tế, xem tài liệu trung tâm: Con kê cọc khoan nhồi – cấu tạo, kích thước, bố trí và cách chọn.

Con kê cọc khoan nhồi là gì?

Con kê cọc khoan nhồi là chi tiết định vị được lắp trên lồng cốt thép để tạo khoảng cách giữa cốt thép ngoài cùng và thành hố khoan. Khi lồng thép được hạ xuống hố, con kê tạo các điểm tiếp xúc hoặc giới hạn khoảng cách phía ngoài lồng thép.

Có thể hiểu nguyên lý thông qua ba thành phần:

• Thành hố khoan: là giới hạn phía ngoài của khu vực hình thành thân cọc.
• Lồng cốt thép: được bố trí bên trong hố khoan theo cấu tạo thiết kế.
• Con kê: tạo các điểm giới hạn khoảng cách giữa lồng thép và thành hố.

Như vậy, con kê không tạo ra chiều dày lớp bê tông bảo vệ một cách độc lập. Nó là một bộ phận trong hệ thống lồng thép giúp duy trì khoảng cách hình học đã được xác định từ thiết kế.

Con kê được lắp ở vị trí nào trên lồng thép?

Con kê được lắp ở phía ngoài lồng thép tại các vị trí phù hợp quanh chu vi và theo chiều dài lồng. Vị trí cụ thể phải phù hợp với cấu tạo lồng thép, bản vẽ và biện pháp thi công.

Điểm cần xác định trước khi lựa chọn con kê là cốt thép nào thực sự nằm ngoài cùng và cần được bảo vệ. Tùy cấu tạo lồng, đó có thể không đơn giản là thanh thép mà người thi công dùng để luồn qua lỗ của viên kê.

Vì vậy, khi đọc bản vẽ cần xem đồng thời đường kính cọc, kích thước lồng thép, thép chủ, thép đai hoặc các chi tiết cấu tạo phía ngoài.

Xem phân tích chi tiết: Cấu tạo lồng thép cọc khoan nhồi và vị trí bố trí con kê.

Cấu tạo của con kê bê tông cọc khoan nhồi

Một dạng con kê sử dụng cho cọc khoan nhồi được sản xuất bằng bê tông đúc sẵn và có hình dạng gần giống bánh xe hoặc đĩa tròn. Ở khu vực tâm có lỗ phục vụ phương án lắp lên lồng thép.

Các yếu tố hình học cần quan tâm gồm:

• Đường kính ngoài của viên kê.
• Đường kính lỗ tâm.
• Chiều dày viên kê.
• Vị trí trục hoặc thanh thép dùng để lắp con kê.
• Khoảng cách thực tế từ cốt thép ngoài cùng đến mép ngoài viên kê.

Đối với dạng tròn có khả năng xoay quanh trục lắp, khi viên kê tiếp xúc với thành hố trong quá trình hạ lồng, chuyển động xoay có thể xuất hiện thay vì toàn bộ bề mặt chỉ trượt trực tiếp tại một điểm tiếp xúc.

Nguyên lý làm việc của con kê khi hạ lồng thép

Trước khi cẩu hạ, các viên kê được lắp vào những vị trí đã xác định trên lồng thép. Khi lồng được đưa xuống hố khoan, các con kê tạo những điểm giới hạn khoảng cách giữa phần ngoài của lồng với thành hố.

Nguyên lý làm việc này có thể mô tả theo trình tự:

1. Lồng thép được gia công và kiểm tra trên mặt bằng.
2. Con kê được lắp tại các vị trí phù hợp.
3. Hệ con kê và lồng thép được kiểm tra trước khi cẩu.
4. Lồng thép được hạ xuống hố khoan.
5. Khi có xu hướng dịch chuyển về phía thành hố, con kê tạo điểm tiếp xúc và hạn chế khoảng cách giảm quá mức.
6. Sau khi lồng được định vị và bê tông được đổ, khoảng không giữa cốt thép với giới hạn ngoài của cọc được bê tông lấp đầy.

Con kê vì vậy hoạt động chủ yếu trong giai đoạn thi công, trước khi kết cấu cọc bê tông cốt thép hoàn chỉnh được hình thành.

Vai trò của con kê cọc khoan nhồi

Có thể chia vai trò của con kê thành ba nhóm chính.

1. Hỗ trợ định vị lồng thép

Con kê tạo các điểm giới hạn khoảng cách quanh lồng thép, qua đó hạn chế lồng tiến quá gần thành hố khoan tại các vị trí đã bố trí con kê.

Tuy nhiên, không nên hiểu con kê là bộ phận duy nhất giữ toàn bộ lồng thép đúng vị trí. Độ cứng của lồng, hệ treo, thiết bị cẩu, phương án nối lồng và biện pháp định vị tổng thể vẫn là những yếu tố riêng của quá trình thi công.

2. Hỗ trợ duy trì lớp bê tông bảo vệ

Khoảng cách giữa cốt thép ngoài cùng và giới hạn ngoài của kết cấu cần được duy trì để sau khi đổ bê tông hình thành lớp bê tông bảo vệ theo hồ sơ thiết kế.

Con kê là phương tiện giúp duy trì khoảng cách đó tại các vị trí được bố trí, chứ không phải nguồn xác định chiều dày lớp bảo vệ.

3. Hạn chế cốt thép tiếp xúc trực tiếp với thành hố

Trong quá trình cẩu và hạ lồng, rung động hoặc chuyển động ngang có thể khiến lồng thép tiến gần thành hố. Khi được bố trí phù hợp, viên kê tạo điểm tiếp xúc phía ngoài trước khi cốt thép ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với thành hố.

Xem phân tích chuyên sâu: Vai trò của con kê trong thi công cọc khoan nhồi và quá trình định vị lồng thép.

Con kê liên quan như thế nào đến lớp bê tông bảo vệ?

Lớp bê tông bảo vệ được hiểu là khoảng bê tông từ bề mặt cốt thép cần bảo vệ đến bề mặt bê tông tương ứng của kết cấu. Giá trị áp dụng cho một cọc cụ thể phải được xác định từ hồ sơ thiết kế và các yêu cầu kỹ thuật của công trình.

Do đó, trình tự đúng không phải là:

Chọn con kê trước → suy ra lớp bảo vệ.

Mà nên là:

Đây cũng là lý do các tên D90, D120, D150, D170 hoặc D200 không thể được hiểu đơn giản là giá trị lớp bê tông bảo vệ.

Xem hướng dẫn: Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cọc khoan nhồi và nguyên tắc lựa chọn con kê.

Con kê có phải là cấu kiện chịu lực của cọc không?

Không. Con kê cọc khoan nhồi không phải cấu kiện chịu tải trọng chính của công trình sau khi cọc hoàn thành.

Vai trò chủ yếu của con kê nằm trong quá trình thi công:

• Hỗ trợ định vị lồng thép.
• Duy trì khoảng cách cần thiết với thành hố khoan.
• Hỗ trợ kiểm soát lớp bê tông bảo vệ.
• Hạn chế tiếp xúc trực tiếp giữa cốt thép và thành hố tại vị trí kê.

Khả năng chịu lực của bản thân viên kê vẫn cần được quan tâm bởi sản phẩm có thể chịu va chạm, tỳ ép và các tác động cục bộ trong vận chuyển, lắp đặt và hạ lồng. Tuy nhiên, kết quả thử phá hủy viên kê không phải thông số chịu lực thiết kế của cọc.

Nếu cần xem dữ liệu thử nghiệm riêng của các quy cách, xem: Khả năng chịu nén của con kê cọc khoan nhồi và cách hiểu kết quả thử nghiệm.

Con kê cọc khoan nhồi có những quy cách nào?

Hệ Con kê bê tông Thái Long hiện được phát triển theo nhiều quy cách như D90, D120, D150, D170 và D200. Các ký hiệu này chủ yếu giúp nhận diện kích thước sản phẩm.

Bài viết này không đi sâu vào từng kích thước vì việc lựa chọn quy cách là một chủ đề kỹ thuật riêng. Người sử dụng cần xác định kích thước làm việc thực tế từ cấu tạo lồng thép và yêu cầu lớp bảo vệ trước khi lựa chọn.

Xem hướng dẫn đầy đủ: Cách lựa chọn con kê D90, D120, D150, D170 và D200 theo bản vẽ thiết kế.

Mỗi lồng thép cần bao nhiêu con kê?

Không có một số lượng duy nhất áp dụng cho mọi cọc khoan nhồi. Số lượng cần căn cứ vào cách bố trí quanh chu vi, số tầng bố trí theo chiều dài lồng, cấu tạo lồng thép và biện pháp thi công.

Do đó, không nên sử dụng máy móc các quy tắc như một số viên cố định cho mỗi vòng hoặc một khoảng cách dọc cố định cho tất cả công trình.

Xem phương pháp tính: Cách tính số lượng con kê cọc khoan nhồi theo cấu tạo và chiều dài lồng thép.

Cần kiểm tra gì trước khi hạ lồng thép?

Sau khi lắp con kê, trước khi cẩu hạ nên kiểm tra đồng thời lồng thép và hệ con kê. Các nội dung cơ bản gồm:

• Đúng quy cách con kê.
• Đúng vị trí bố trí.
• Đủ số lượng theo phương án đã xác định.
• Liên kết con kê ổn định.
• Viên kê không bị nứt, gãy hoặc hư hỏng ảnh hưởng đến khả năng làm việc.
• Không gây cản trở vị trí nối lồng, tai cẩu hoặc các chi tiết thi công khác.

Xem checklist: Nghiệm thu con kê cọc khoan nhồi trước khi hạ lồng thép.

Câu hỏi thường gặp

Con kê cọc khoan nhồi dùng để làm gì?

Con kê được dùng để tạo và duy trì khoảng cách giữa cốt thép ngoài cùng với thành hố khoan, qua đó hỗ trợ định vị lồng thép và hình thành lớp bê tông bảo vệ theo thiết kế.

Con kê có giữ toàn bộ lồng thép nằm chính giữa hố khoan không?

Không nên hiểu theo nghĩa tuyệt đối. Con kê chỉ là một trong các chi tiết hỗ trợ định vị. Vị trí tổng thể của lồng thép còn phụ thuộc vào cấu tạo lồng, hệ treo, quá trình cẩu hạ và biện pháp thi công.

D150 có nghĩa là lớp bê tông bảo vệ 150 mm không?

Không. D150 là tên quy cách theo kích thước ngoài danh nghĩa của con kê. Lớp bảo vệ phải được xác định từ cốt thép ngoài cùng đến bề mặt bê tông theo cấu tạo thực tế.

Con kê có chịu tải trọng của cọc sau khi bê tông đông cứng không?

Không. Con kê không phải cấu kiện chịu tải trọng chính của cọc. Vai trò của nó tập trung chủ yếu trong giai đoạn thi công lồng thép.

Có thể chọn con kê chỉ dựa vào đường kính cọc không?

Không. Cần xem đồng thời đường kính và cấu tạo lồng thép, cốt thép ngoài cùng, lớp bê tông bảo vệ và phương án lắp con kê.

Kết luận

Con kê cọc khoan nhồi là chi tiết được lắp trên lồng cốt thép trước khi hạ xuống hố khoan nhằm tạo và duy trì khoảng cách giữa cốt thép ngoài cùng với thành hố. Vai trò chính của con kê là hỗ trợ định vị lồng thép, hỗ trợ kiểm soát lớp bê tông bảo vệ và hạn chế cốt thép tiếp xúc trực tiếp với thành hố tại các vị trí được bố trí.

Khi lựa chọn con kê, không nên chỉ dựa vào tên D90, D120, D150, D170 hoặc D200. Cần bắt đầu từ bản vẽ, lớp bê tông bảo vệ và cấu tạo thực tế của lồng thép.