Cấu tạo lồng thép cọc khoan nhồi và vị trí bố trí con kê trên lồng thép

Để lựa chọn và bố trí con kê đúng, trước hết cần hiểu cấu tạo lồng thép cọc khoan nhồi. Con kê không hoạt động độc lập mà được lắp trực tiếp lên một hệ cốt thép có nhiều bộ phận khác nhau. Vị trí của thép chủ, thép đai, vòng gia cường, mối nối và các chi tiết phía ngoài đều có thể ảnh hưởng đến khoảng cách làm việc thực tế của con kê.

Bài viết này tập trung giải thích cấu tạo cơ bản của lồng thép và vị trí của con kê trong hệ lồng. Nếu cần tra cứu toàn bộ về cấu tạo, kích thước, lựa chọn D90–D200, bố trí, số lượng và thử nghiệm, xem hướng dẫn tổng quan về con kê cọc khoan nhồi.

Lồng thép cọc khoan nhồi là gì?

Lồng thép cọc khoan nhồi là hệ cốt thép được gia công thành khung dạng trụ trước khi được cẩu và hạ xuống hố khoan. Sau khi lồng thép được định vị, bê tông được đổ vào hố để hình thành kết cấu cọc bê tông cốt thép.

Cấu tạo cụ thể của lồng thép phụ thuộc vào hồ sơ thiết kế của từng cọc. Tuy nhiên, một lồng thép thường bao gồm các nhóm bộ phận chính:

• Thép chủ dọc theo thân cọc.
• Thép đai hoặc thép xoắn.
• Vòng gia cường giữ hình dạng lồng.
• Mối nối giữa các đoạn lồng.
• Ống phục vụ kiểm tra chất lượng cọc nếu thiết kế yêu cầu.
• Các chi tiết phục vụ cẩu, nối và hạ lồng.
• Hệ con kê hoặc chi tiết định vị theo yêu cầu thi công.

Các bộ phận này cần phối hợp để lồng thép duy trì đúng hình dạng trong quá trình gia công, vận chuyển, cẩu và hạ xuống hố khoan.

Thép chủ trong lồng thép cọc khoan nhồi

Thép chủ là các thanh cốt thép bố trí theo phương dọc của cọc. Số lượng, đường kính, vị trí và cấp độ bền của thép chủ được xác định theo thiết kế kết cấu.

Các thanh thép chủ thường được bố trí quanh chu vi lồng thép. Đây là một trong những bộ phận quan trọng cần xem xét khi xác định vị trí cốt thép ngoài cùng và khoảng cách bê tông bảo vệ.

Tuy nhiên, trong một số cấu tạo, thép chủ chưa chắc là bộ phận nằm ngoài cùng. Thép đai, thép xoắn, vòng gia cường hoặc các chi tiết khác có thể nằm phía ngoài thép chủ. Vì vậy, không nên mặc định đo lớp bê tông bảo vệ từ thép chủ trong mọi trường hợp.

Thép đai và thép xoắn

Thép đai hoặc thép xoắn được bố trí theo phương ngang hoặc quấn quanh hệ thép chủ. Bộ phận này có chức năng giữ vị trí tương đối giữa các thanh thép chủ và góp phần duy trì hình dạng của lồng thép.

Tùy cấu tạo, thép đai có thể nằm phía ngoài thép chủ. Đây là một chi tiết rất quan trọng khi lựa chọn con kê vì lớp bê tông bảo vệ phải được xem xét từ cốt thép ngoài cùng cần bảo vệ, không chỉ từ tâm lỗ hoặc vị trí trục của viên kê.

Vòng gia cường của lồng thép

Vòng gia cường là các vòng thép có độ cứng tương đối lớn được bố trí tại những cao độ nhất định để hỗ trợ giữ đường kính và hình dạng của lồng thép trong quá trình gia công và cẩu lắp.

Vòng gia cường có thể ảnh hưởng đến vị trí bố trí con kê vì tại những khu vực này cấu tạo và kích thước ngoài của lồng thép có thể khác so với các đoạn thông thường.

Do đó, khi bố trí con kê gần vòng gia cường, cần kiểm tra vị trí của cốt thép ngoài cùng thực tế thay vì chỉ dựa vào đường kính danh nghĩa của lồng.

Mối nối giữa các đoạn lồng thép

Đối với những cọc có lồng thép dài, lồng thường được chia thành nhiều đoạn để thuận tiện cho gia công, vận chuyển và cẩu hạ. Các đoạn sau đó được nối tại công trường theo phương án thiết kế và biện pháp thi công.

Khu vực mối nối cần được xem xét riêng khi bố trí con kê vì:

• Kích thước ngoài của lồng có thể thay đổi cục bộ.
• Có thể xuất hiện chi tiết nối nhô ra phía ngoài.
• Vị trí con kê của hai đoạn lồng có thể quá gần hoặc quá xa nhau sau khi nối.
• Con kê có thể gây vướng nếu bố trí không phù hợp với thao tác nối lồng.

Sau khi hoàn thành mối nối, hệ con kê quanh khu vực này nên được kiểm tra lại trước khi tiếp tục hạ lồng.

Ống kiểm tra trong lồng thép

Tùy yêu cầu kiểm tra chất lượng cọc, lồng thép có thể được bố trí các ống phục vụ công tác kiểm tra sau khi bê tông được thi công.

Các ống này được cố định trên lồng thép và cần được bảo vệ trong suốt quá trình cẩu hạ. Khi bố trí con kê, cần tránh để con kê, trục hoặc dây liên kết gây xung đột với vị trí ống và các mối nối của hệ ống.

Con kê nằm ở đâu trong cấu tạo lồng thép?

Con kê cọc khoan nhồi được bố trí ở phía ngoài của lồng thép. Khi lồng có xu hướng tiến gần thành hố khoan, viên kê tạo điểm tiếp xúc hoặc giới hạn khoảng cách trước khi phần cốt thép ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với thành hố.

Có thể hình dung quan hệ hình học theo thứ tự:

Đây là lý do vị trí lắp con kê phải được xem xét cùng với cấu tạo lồng thép. Nếu xác định sai cốt thép ngoài cùng, kích thước làm việc thực tế của con kê có thể không tương ứng với lớp bê tông bảo vệ yêu cầu.

Cách xác định cốt thép ngoài cùng để lựa chọn con kê

Khi đọc bản vẽ lồng thép, cần xác định bộ phận nào nằm gần thành hố khoan nhất. Có thể là:

• Thép chủ.
• Thép đai hoặc thép xoắn.
• Vòng gia cường.
• Chi tiết tăng cường.
• Mối nối hoặc bộ phận cấu tạo đặc biệt.

Sau đó mới xác định khoảng cách cần duy trì từ bộ phận ngoài cùng này đến bề mặt bê tông của cọc theo hồ sơ thiết kế.

Xem phân tích chuyên sâu tại: Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cọc khoan nhồi và nguyên tắc lựa chọn con kê.

Con kê được bố trí theo chu vi lồng thép như thế nào?

Tại một cao độ, các viên con kê thường được phân bố quanh chu vi lồng thép nhằm tạo nhiều điểm giới hạn khoảng cách ở các hướng khác nhau.

Không nên tập trung toàn bộ con kê về một phía của lồng. Cách bố trí cụ thể phải căn cứ vào:

• Đường kính cọc.
• Đường kính và độ cứng lồng thép.
• Cấu tạo cốt thép.
• Quy cách con kê.
• Bản vẽ và biện pháp thi công.

Không có một số lượng cố định áp dụng cho mọi đường kính cọc.

Con kê được bố trí theo chiều dài lồng thép như thế nào?

Ngoài phân bố quanh chu vi, các tầng con kê còn được bố trí tại nhiều cao độ dọc theo chiều dài lồng thép.

Khoảng cách giữa các tầng không nên được áp dụng máy móc cho mọi công trình. Cần xem xét chiều dài lồng, độ cứng của hệ cốt thép, vị trí nối lồng, phương án cẩu hạ và yêu cầu của bản vẽ.

Để xem chi tiết nguyên tắc bố trí theo cả chu vi và chiều dài lồng, xem: Cách bố trí con kê theo bản vẽ thiết kế cọc khoan nhồi.

Độ cứng của lồng thép ảnh hưởng đến con kê như thế nào?

Con kê chỉ tạo điểm giới hạn khoảng cách tại vị trí được lắp. Nếu lồng thép thiếu độ cứng và bị biến dạng giữa các vị trí kê, khoảng cách bê tông bảo vệ vẫn có thể thay đổi.

Ngược lại, một lồng thép có độ cứng tốt nhưng bố trí con kê không hợp lý vẫn có thể dịch chuyển toàn bộ về một phía trong quá trình hạ.

Do đó, hiệu quả định vị là kết quả tổng hợp của:

• Độ chính xác khi gia công lồng thép.
• Độ cứng của lồng.
• Vị trí và số lượng con kê.
• Quy cách con kê.
• Phương pháp liên kết.
• Biện pháp cẩu và hạ lồng.

Không nên coi khả năng chịu lực của riêng viên kê là yếu tố duy nhất quyết định khả năng định vị của toàn bộ lồng thép.

Cần kiểm tra gì trước khi hạ lồng thép?

Sau khi hoàn thiện lồng và lắp con kê, nên kiểm tra đồng thời cả hệ thống trước khi cẩu hạ.

Đối với lồng thép cần kiểm tra các nội dung như kích thước, hình dạng, thép chủ, thép đai, vòng gia cường, mối nối và các chi tiết phục vụ thi công.

Đối với hệ con kê cần kiểm tra quy cách, vị trí, số lượng, tình trạng nứt vỡ, liên kết và khả năng gây vướng trong quá trình hạ lồng.

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

Câu hỏi thường gặp

Con kê nên lắp vào thép chủ hay thép đai?

Không có một vị trí duy nhất áp dụng cho mọi cấu tạo. Vị trí lắp phải phù hợp với thiết kế sản phẩm, cấu tạo lồng thép và bảo đảm kích thước làm việc thực tế đáp ứng yêu cầu lớp bê tông bảo vệ.

Vòng gia cường có ảnh hưởng đến việc chọn con kê không?

Có thể có. Nếu vòng gia cường hoặc chi tiết khác nằm phía ngoài lồng, vị trí của chúng cần được tính đến khi xác định cốt thép ngoài cùng và khoảng cách bảo vệ.

Có thể lấy đường kính lồng thép để chọn trực tiếp D90 hay D150 không?

Không. Cần xem thêm đường kính cọc, lớp bê tông bảo vệ, vị trí cốt thép ngoài cùng và kích thước làm việc thực tế của viên kê.

Có phải con kê càng nhiều thì lồng thép càng ổn định?

Không nhất thiết. Số lượng cần đủ và bố trí hợp lý. Việc tăng con kê không có cơ sở có thể làm tăng số điểm tiếp xúc và gây bất lợi cho quá trình hạ lồng.

Sau khi nối hai đoạn lồng có cần kiểm tra lại con kê không?

Có. Khu vực nối có thể làm thay đổi khoảng cách giữa các tầng con kê hoặc tạo chi tiết nhô ra, vì vậy cần kiểm tra lại trước khi tiếp tục hạ lồng.

Kết luận

Cấu tạo lồng thép cọc khoan nhồi gồm nhiều bộ phận phối hợp như thép chủ, thép đai hoặc thép xoắn, vòng gia cường, mối nối và các chi tiết phục vụ thi công. Việc hiểu đúng vị trí của từng bộ phận là cơ sở để xác định cốt thép ngoài cùng và lựa chọn con kê phù hợp.

Con kê được bố trí ở phía ngoài lồng thép để hỗ trợ duy trì khoảng cách với thành hố khoan. Tuy nhiên, hiệu quả của hệ con kê phụ thuộc đồng thời vào hình dạng lồng, độ cứng, vị trí bố trí, cách liên kết và biện pháp hạ lồng.