Bài giảng Cọc và tường barrette - Phần II: Thiết kế và thi công cọc barrette

Phần II: THIẾT KẾ VÀ THI 
CÔNG CỌC BARRETTE
GiỚI THIỆU
Cọc Barrette: là một loại cọc khoan nhồi, 
không thi công bằng lưỡi khoan hình tròn mà 
là thi công bằng máy đào gầu ngạm hình chữ 
nhật.
Cọc baret thường là hình chữ nhật có kích 
thước: chiều rộng 0.6÷1.5m, chiều dài 
2.2÷6.0m. Và cọc baret có thể có nhiều tiết 
diện khác nhau như: +,T, I, L
1.THIẾT KẾ CỌC BARRETTE:
1.1.Khảo sát địa chất công trình cho móng cọc:
VD: Trong nhiều trường hợp cọc 
barrette cần phải đụng tầng đá, mặt 
đá có thể nghiêng, cho nên mũi cạp 
đất của máy đào bị chận lại, không 
móc được hết đất, cho nên khi đổ 
beton, nó chỉ chịu trên một góc của 
barrette thôi. 
TCVN 160 : 1987 – “Khảo sát 
địa kĩ thuật phục vụ cho thiết 
kế và thi công móng cọc”
1.2.Thiết kế cọc barrette:
1.2.1.V
t liu làm cc barrette:
Beton: #250 ÷ #350.
Cốt thép: 
Thép chủ: Ф16 ÷ Ф32 loại AII.
Thép đai: Ф12 ÷ Ф16 loại AI hoặc AII.
1.2.2.Tit din cc hình ch nh
t:
a
b
Cạnh dài a
(m) 2.20 2.20 2.80 2.80 2.80 3.60 3.60 3.60
Cạnh ngắn b
(m) 0.80 1.00 0.80 1.00 1.20 1.00 1.20 1.50
Diện tích S
(m²) 1.76 2.20 2.24 2.80 3.24 3.60 4.30 5.40
1.2.3.Mt s loi tit din khác:
P=600T÷1600T
P=1000T÷2000T
P=1000T÷1800T P=1600T÷3200T
P=1000T÷3600T
P=1600T÷3000T
1.2.4.B trí ct thép cho cc barrette 
hình ch nh
t:
Đường 
kính
Loại 
thép
Khoảng cách 
giữa các tim 
trục cốt thép
Lưu ý
Cốt thép Hàm lượng cốt thép 
dọc 16 - 32 AII 200 µ = 0.4÷0.65%
Cốt thép đai 12 - 16 AI, AII 300
Cốt thép 
đai giằng 
ngắn
12 -16 AI, AII ≥ 300
Không làm cản trở 
việc đổ beton trong 
suốt chiều dài cọc
1.2.4.B trí ct thép cho cc barrette 
hình ch nh
t:
• Chiều dài toàn bộ lồng cốt thép được nối 
bởi nhiều đoạn, dài từ 6÷12m.
• Để đảm bảo cho lớp beton bảo vệ cốt thép 
dày ≥7cm phải đặt các con kê.
• Đặt sẵn các ống bằng kim loại hoặc bằng 
chất dẻo có đường kính khoảng 60mm. 
Ghi chú: Cấu tạo lồng cốt thép rất đa dạng, tùy 
theo tư vấn thiết kế ; tùy theo kích thước cọc 
barrette, tùy theo điều kiện địa chất, tùy theo tải 
trọng công trình và tùy theo thiết kế thi công mà 
có thể thay đổi cho phù hợp.
1.2.5.Thit k đài cc barrette:
Thí dụ: Haruo View Tower 
(HCM C.) dùng 3210m²
1.2.5.1.Bố trí cọc và đài cọc:
a)Bố trí cọc đơn:
tường trong đất dày 0.6m 
sâu 30m để làm 2 tầng 
hầm. Dùng 6 cọc Barrette 
0.8x2.8m sâu 44.5÷46.5m. 
Công trình cao 19 tầng. 
b)Bố trí đài cọc của nhóm cọc:
Thí dụ: Công trình đã dùng 2500m2 tường trong 
đất dày 0.8m sâu khoảng 22m và 58 cọc barrette 
0.8m x 2.8m sâu 55m.
c)Bố trí đài cọc cho tổ hợp nhiều cọc 
barrette:
Thí dụ: Petronas Towers (Malaysia).
Petronas Towers (1998) cao khoảng 450m. 
Công trình này đã 
dùng 29.000m² tường 
trong đất bằng beton 
cốt thép dày 0.8m sâu 
30m để làm các tầng 
hầm. Đã dùng 2 loại 
cọc barrette 1.2x2.8m 
sâu từ 60÷125m và 
cọc 0.8x2.8m sâu từ 
40÷60m. Đài cọc là 
loại móng bè dày 4.5m 
làm bằng beton cốt 
thép. 
1.2.5.2.Thiết kế đài cọc đơn:
a)Vật liệu làm cọc:
Beton: #250 ÷ #350
Cốt thép: Ф12 ÷ Ф32, loại AII
b)Kích thước đài cọc:
Chiều cao đài cọc: 
Kích thước tiết diện đài cọc:
Cạnh dài: 
Cạnh ngắn:
Trong đó: b – bề rộng tiết diện cọc barrette
a – cạnh dài tiết diện cọc barrette
A ≥ a + 2 (250mm ÷ 350mm)
B ≥ b +2 (250mm ÷ 350mm)
hđ ≥ 1.5b
c)Bố trí cốt thép:
- Ở mặt trên và mặt 
dưới: Ф12÷32 loại 
AI, đặt thép có trục 
tim cách nhau 
≈200mm.
- Ở 4 mặt bên: 
Thép đài thưng đưc c
u to thành 2 na mng 
khung ri ni vi nhau.
Ф12÷32 loại AII, đặt 
thép có trục tim 
cách nhau ≈300mm.
1.2.5.3.Thiết kế đài có 2 cọc barrette:
A ≥ a + 2 (250÷350mm)
hđ ≥ 2.0b
&
B ≥ 4b +2 (250÷350mm)
Chú ý: khoảng cách giữa 
2 mép cọc barrette ≥2b.
1.2.5.4.Thiết kế đài có 3 cọc barrette:
hđ ≥ 2.5b
&
hđ ≥ 2.0b
b=0.60m; 0.80m 
b=1.0m; 1.2m; 1.5m 
A ≥ a + 2 (250÷350mm)
B ≥ 7b +2 (250÷350mm)
Chú ý: khoảng cách giữa 
2 mép cọc barrette ≥2b.
1.2.5.5.Thiết kế đài cọc dạng móng bè có 
nhiều cọc barrette:
1- Khoảng cách giữa các cọc barrette (theo 
cạnh ngắn của tiết diện cọc) là ≥2b tính 
theo mép cọc, hoặc ≥3b tính theo trục tim 
cọc (b là cạnh ngắn của tiết diện cọc 
barrette).
2- Chiều dày của đài cọc hđ ≥ 3b.
2.THI CÔNG CỌC BARRETTE:
2.1.Đào hố cọc:
2.1.1.Thit b đào h:
2.1.2.Chun b h đào:
Đào bằng tay một hố 
đào có kích thước đúng 
bằng kích thước thiết kế 
của cọc barrette và sâu 
khoảng 0.80-1.00m. 
1
Đặt vào hồ đào nói trên một khung cữ bằng 
thép chế tạo sẵn. 
2
Nếu không có khung cữ bằng thép thì có thể 
đổ bêtông hoặc xây tường gạch tốt với ciment 
mác cao. 
3
2.1.3.Ch to dung dch bentonite:
a)Tính chất dung dịch bentonite mới:
• Dung trọng nằm trong khoảng 1.01 ÷1.05.
• Độ nhớt Marsd >35s.
• Độ tách nước <30cm3.
• Hàm lượng cát bằng 0.
• Đường kính hạt <3mm.
b)Sử dụng và xử lý dung dịch bentonite:
• Trộn 20÷50kg bột bentonite với 1m3 nước.
• Cho dung dịch vào bể chứa.
• Sử dụng dung dịch bentonite một cách tuần hoàn.
Dung dịch khoan bùn được đưa về trạm xử lí. Các 
tạp chất bị khử đi, còn lại là dung dịch khoan như 
mới để tái sử dụng. 
Dung dịch sau khi xử lí phải có đặc tính sau:
• Dung trọng <1.2
• Độ nhớt Marsh từ 35÷40s.
• Độ tách nước <40cm3.
• Hàm lượng cát ≤5%.
2.1.4.Đào hố cọc barrette bằng gàu ngạm:
Gàu đào phải thả 
đúng cữ định 
hướng đặt sẵn. 
Hố đào phải đảm 
bảo đúng vị trí và 
thẳng đứng.
Phải đảm bảo cho kích thước hình học hố đào 
đúng thiết kế và không bị sạt lở. Muốn vậy, phải 
đảm bảo dung dịch bentonite thu hồi về chỉ chứa 
cặn lắn ≤5%.
Trong lúc đào phải cung cấp thường xuyên 
dung dịch bentonite mới, tốt vào đầy hố đào, 
bề mặt của dung dịch bentonite phải đảm bảo 
cao hơn mực nước ngầm ngoài hố đào 2m.
Khi đào đến độ sâu thiết kế phải tiến hành thổi 
rửa bằng nước có áp. Dùng bơm chìm để hút 
cặn lắng bằng đất, cát nhỏ lên. Còn cát to, 
cuội sỏi, đá vụn thì dùng gầu ngoạm vét sạch. 
Trên thực tế thường rót khó vét sạch nên cho 
phép chiều dày lớp cặn lắng dưới đáy hố 
≤10cm.
Sau khi đào xong hố cọc barrette, phải kiểm 
tra lại lần cuối cùng kích thước hình học hố 
đào. Sai số cho phép của cạnh ngắn là ±5cm, 
cạnh dài là ±10cm, chiều sâu là ±10cm, độ 
nghiêng theo cạnh ngắn là 1% so với hố đào.
2.2.Chế tạo lồng thép và thả vào hố đào 
cho cọc barrette:
Sai số cho phép về kích thước hình học của 
lồng thép như sau:
• Cự ly giữa các cốt thép dọc: ±1mm.
• Cự ly giữa các cốt thép đai: ±2mm.
• Kích thước cạnh ngắn tiết diện: ±5mm.
• Kích thước cạnh dài tiết diện: ±10mm.
• Độ dài tổng cộng của lồng thép: ±50mm.
Nối các đoạn lồng cốt thép lại với nhau khi 
thả xong từng đoạn có thể dùng phương 
pháp buộc (nếu cọc chỉ chịu nén) hoặc dùng 
phương pháp hàn điện (cọc chịu cả N, M,Q).
2.3.Đổ beton cọc barrette:
Cấp phối beton thường dùng như sau: 
• CLL (đá dăm 1x2cm hoặc 2x3cm): %.
• CLN (cát vàng): 45%. 
• Tỉ lệ N/X: 50%.
• Ciment PC30: 370÷400kg/1m3 beton. 
Độ sụt của beton: 13÷18cm.
Trước khi đổ bêtông phải lập đường cong đổ 
bêtông cho một cọc barrette, theo từng ôtô beton 
một. Một đường cong đổ beton phải có it nhất 5 
điểm phân bố đều đặn trên chiều dài cọc.
Đổ bêtông bằng phểu hoặc máng nghiêng nối 
với ống dẫn. Đầu ống bêtông có nút tạm, khi 
bêtông đầy, trọng lượng beton sẽ đẩy nút xuống 
làm cho beton chảy liên tục xuống hố đào, cách 
làm này nhằm tránh beton bị phân tầng.
Ống đổ beton có chiều dài bằng chiều dài cọc. 
Trước lúc đổ beton, nó chạm đáy, sau đó được 
nâng lên khoảng 15cm để dòng beton chảy 
xuống liên tục.
Khi beton từ dưới đáy hố dâng lên thì cũng rút 
ống dẫn beton lên dần nhưng phải đảm bảo đầu 
ống luôn ngập trong beton tươi môt đọan 2÷3m.
Tốc độ đổ beton không được quá chậm cũng 
không được quá nhanh, tốc độ hợp lí là 0.6 
m3/phút.
Không nên bắt đầu đổ beton vào ban đêm mà 
nên đổ vào sáng sớm. Phải đổ beton liên tục cho 
xong từng cọc trong 1 ngày.
Phải thường xuyên theo dõi và ghi chép mức cao 
của mặt beton tươi dâng lên sau mỗi ôtô đổ vào 
hố cọc.
Phải tính được lượng beton cần thiết đổ đầy mỗi 
cọc để chủ động trong thi công.
Khối lượng 
beton thực tế 
thường lớn hơn 
khối lượng beton 
tính toán (theo 
kích thước hình 
học của cọc) 
khoảng 5÷20%, 
nếu quá 20% thì 
phải kiểm tra lại.