Móng cọc bê tông cốt thép: thiết kế – thi công

Móng cọc bê tông cốt thép là hệ kết cấu móng được thiết kế gồm cọc và đài cọc tạo thành hệ khung chống đỡ toàn bộ tải trọng công trình. Quá trình thi công móng sẽ đưa 1 đầu cọc hạ xuống lớp đất tốt, đầu còn lại liên kết vào đài cọc.

1. Cấu tạo móng cọc

Móng cọc gồm có 2 phần là đài cọc và cọc:

• Đài cọc là bộ phận liên kết các cọc đứng gần nhau, chịu tải trọng trực tiếp từ cột và có tác dụng phân bổ đều lực lên các đầu cọc.
• Cọc là bộ phận tiếp nhận và truyền tải trọng công trình xuống nền đất tốt thông qua phần mũi cọc hoặc ma sát giữa mặt bên của cọc với nền đất xung quanh.

Minh hoạ cấu tạo móng cọc, ảnh mặt cắt qua đài cọc và cọc.

2. Các loại cọc

Cọc bê tông cốt thép có 2 loại là:

2.1. Cọc đúc sẵn

• Cọc đúc sẵn thường gọi là cọc đóng, cọc ép theo tên của phương pháp hạ cọc. Cọc được ghép cốt thép và đổ bê tông theo các khuôn kích thước tại nhà máy trước khi vận chuyển tới công trường. Cọc hạ xuống độ sâu thiết kế theo phương pháp đóng hoặc ép bằng máy chuyên dụng.
• Ưu điểm là cọc có thể sản xuất hàng loạt theo nhiều kích thước, giúp giảm thời gian chờ đợi thi công cọc. Phù hợp với công trình nhà ở gia đình, thấp tầng.
• Nhưng nhược điểm là sức chịu tải trọng không cao vì kích thước đúc sẵn và vận chuyển được tới công trường bị giới hạn. Không phù hợp với các công trình cao tầng.
• Lưu ý khi thi công: cần có biện pháp đảm bảo an toàn cho công trình liền kề.

2.2. Cọc đổ tại chỗ

• Cọc đổ tại chỗ, thường được gọi là cọc khoan nhồi bê tông. Cốt thép cọc và bê tông cọc được ghép và đổ trực tiếp tại công trường. Vị trí cọc thiết kế được khoan tạo lỗ, thành vách được giữ vững bằng dung dịch bentonite hoặc ống vách.
• Sau khi tạo lỗ và làm sạch cặn lắng dưới đáy, tiến hành hạ cốt thép và đổ bê tông dưới nước. Bê tông được bơm xuống đáy hố khoan, từ từ đẩy bùn đất đã hoà cùng dung dịch giữ thành hố khoan lên trên cho tới khi lấp đầy hố khoan.
• Ưu điểm là có thể tạo ra cọc có kích thước lớn, đủ sức chịu tải trọng cho các công trình cao tầng.
• Nhược điểm là cần kỹ thuật thi công với độ chính xác cao, đảm bảo cốt thép được bê tông bảo vệ, còn bê tông không bị lẫn bùn đất.

3. Sức chịu tải của móng cọc

Phụ thuộc vào sức chịu tải vật liệu của cọc và sức chịu tải của nền đất mà cọc đi qua:

• Sức chịu tải vật liệu của cọc là khả năng chịu lực mà khối bê tông cốt thép trong cọc có thể chịu được và không bị phá huỷ (nứt, vỡ).
• Sức chịu tải của nền đất mà cọc đi qua là khả năng chống lại sự lún của cọc dưới tác động của công trình phía trên. Sức chịu tải lớn nhất của nền đất mà cọc đi qua sẽ bằng với tải trọng lớn nhất truyền xuống cọc sao cho độ lún của cọc bằng với giới hạn cho phép về lún. Sức chịu tải của nền đất có thể xác định bằng các phương pháp thử nghiệm hiện trường.
• Sức chịu tải được lấy để tính toán chịu lực của cọc sẽ luôn nhỏ hơn sức chịu tải vật liệu của cọc và sức chịu tải của nền đất mà cọc đi qua. Khi thi công, lực ép đầu cọc tối thiểu cần lớn hơn 2 lần sức chịu tải tính toán của cọc.

4. Liên kết giữa các đài móng cọc

Các đài cọc được liên kết với nhau bằng hệ dầm móng, giúp tăng sự ổn định cho đài cọc và giảm độ lún cục bộ tại các vị trí đài cọc có tải trọng lớn hoặc vị trí đài cọc có nền đất yếu hơn.

Các loại móng phổ biến trong xây dựng nhà dân dụng, mặt bằng móng cọc.
Minh hoạ mặt bằng móng cọc, thể hiện liên kết giữa các đài cọc là hệ dầm móng.

Nội dung liên quan