Thi công đóng cọc tre: Những điều cơ bản bạn cần biết

Đóng cọc tre là một phương pháp gia cố nền đất yếu hay dùng trong dân gian thường chỉ dùng dưới móng chịu tải trọng không lớn (móng nhà dân, móng dưới cổng…). Ở miền Nam thường dùng cọc tràm do nguyên liệu sẵn có. Việc sử dụng cọc tre khi thi công, xây dựng được thực hiện khá phổ biến. Cùng với những kinh nghiệm xây nhà trước đây, Phú Trang sẽ đưa ra quy trình, phương pháp thi công cọc tre, cũng như những lưu ý cần thiết khi thực tế thi công mỗi công trình.

Nội dung chính

Phạm vi và biện pháp đóng cọc tre

1. Phạm vi áp dụng biện pháp đóng cọc tre

Cọc tre được sử dụng để gia cố nền đất cho những công trình có tải trọng truyền xuống không lớn hoặc để gia cố cừ kè vách hố đào. Đóng cọc tre là để nâng cao độ chặt của đất, giảm hệ số rỗng dẫn đến nâng cao sức chịu tải của đất nền.
Cọc tre được sử dụng ở những vùng đất luôn luôn ẩm ướt, ngập nước. Nếu cọc tre làm việc trong đất luôn ẩm ướt thì tuổi thọ sẽ khá cao (50-60 năm và lâu hơn). Nếu cọc tre làm việc trong vùng đất khô hoặc ướt thất thường thì cọc rất nhanh bị mục nát.
Chỉ được đóng cọc tre trong đất ngập nước để tre không bị mục nát, nếu đóng trong đất khô không nước sau đó tre bị mục nát thì lại phản tác dụng làm nền đất yếu đi.
Không đóng cọc tre trong đất cát vì đất cát không giữ được nước, thường chỉ đóng cọc tre trong nền đất sét có nước.
Khoảng cách đóng cọc tre bao nhiêu là đủ? Thông thường người ta đóng 16-25 cọc/m2 vì dễ chia (khoảng cách cọc 20-25 cm ). Dày hơn nữa chắc không thể đóng được.

2. Biện pháp thi công đóng cọc tre

Thứ nhất: Tre làm cọc phải là tre già trên 2 năm tuổi, thẳng và tươi, đường kính tối thiểu phải trên 6cm (thường từ 80-100mm), không cong vênh quá 1cm/ 1md cọc. Dùng tre đặc ( hay dân gian hay gọi là tre đực) là tốt nhất . Độ dày ống tre không nhỏ quá 10mm. Nếu tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống tre từ 10 – 15mm vì vậy khoảng trống trong ruột tre càng nhỏ càng tốt. Khoảng cách giữa các mắt tre không nên quá 40cm.
Thứ hai: Đầu trên của cọc (luôn lấy về phía gốc) được cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre 50mm, đầu dưới được vát nhọn trong phạm vi 200mm và cách mắt 200mm để làm mũi cọc.
Thứ ba: Chiều dài mỗi cọc tre từ 2 – 3 m. Chiều dài cọc cắt dài hơn chiều dài thiết kế 20-30cm.

Cách chọn tre và phương pháp đóng cọc tre

1. Cách lựa chọn cọc tre tốt

Tre dùng để làm cọc phải là loại tre già trên 2 năm tuổi, thẳng và tươi, có đường kính tối thiểu là phải trên 6cm (thường thì từ từ 80-100mm), không được cong vênh quá 1cm/ 1md cọc. Nên dùng tre đặc (trong dân gian còn gọi là tre đực) là tốt nhất. Độ dày của ống tre không được nhỏ quá 10mm. Nếu như tre rỗng thì độ dày tối thiểu của ống tre là từ 10 – 15mm vậy nên khoảng trống trong ruột tre càng nhỏ thì càng tốt. Khoảng cách giữa những mắt tre không nên quá 40cm.

Đầu trên của cọc (hay được lấy về phía gốc) được cưa vuông góc với trục cọc và cách mắt tre khoảng 50mm, đầu dưới được vát nhọn trong phạm vi khoảng 200mm và cách mắt khoảng 200mm để làm mũi cọc.
Chiều dài của mỗi cọc tre là từ 1,5 đến 2,5 m. Chiều dài của cọc cắt dài hơn so với chiều dài thiết kế 20 đến 30cm.
Số lượng cọc trên 1m2 được xác định theo công thức dưới đây:
- Đất yếu vừa có độ sệt IL = 0,55 ÷ 0,60 và cường độ chịu tải thiên nhiên là R0=0,7 ÷ 0,9 kG/cm2 đóng khoảng 16 cọc cho 1m2.
- Đất yếu có độ sệt IL = 0,7 ÷ 0,8 và cường độ chịu tải thiên nhiên là R0=0,5 ÷ 0,7 kG/cm2 đóng khoảng 25 cọc cho 1m2.
- Đất yếu quá có độ sệt IL > 0,80 và cường độ chịu tải thiên nhiên R0< 0,5 kG/cm2 đóng khoảng 36 cọc cho 1m2

2. Điểm lưu ý khi chọn cọc tre

Lựa chọn tre tươi, già, đặc và thẳng.
Ống tre không quá dày, khoảng cách giữa các mắt tre không quá lớn.
Đường kính cọc không nên nhoe hơn 60mm. Chiều dài cọc: cắt dài hơn chiều dài thiết kế 20-30cm.

3. Phương pháp hạ cọc cơ bản

Phương pháp hạ cọc thủ công: Dùng vồ gỗ rắn loại có trọng lượng từ 8-10 kg cho 1 người hoặc 2 người để đóng. Để tránh làm dập nát đầu cọc ta bịt đầu cọc bằng sắt. Cọc đóng xong phải cưa bỏ phần dập nát đầu cọc, nếu cọc chưa xuống sâu mà đầu cọc dập nát thì nhổ bỏ. Trường hợp nền đất yếu bùng nhùng mà khi đóng cọc bằng vồ cọc bị nẩy lên thì nên hạ cọc bằng phương pháp gia tải, kết hợp rung lắc. Đây là một công việc khó nhọc, tốn khá nhiều công sức và thời gian.
Phương pháp hạ cọc bằng máy: Có thể dùng gầu máy đào để ép cọc nếu có thể. Ở một số nơi đã cải tiến búa máy phá bê tông bằng cách chụp thêm một mũ chụp để đóng cọc tre. Máy nén khí trường hợp này dùng loại có công suất nhỏ, áp lực khi nén khoảng bằng 4-8 atm, một máy nén khí có thể dùng đồng thời cho 5-6 máy đóng cọc tre. Phương pháp này có ưu điểm là thi công nhanh, đỡ vất vả và có thể đóng cọc tre trong hố móng có dưới 20 cm nước

4. Sơ đồ hạ cọc

Nếu là khóm cọc hoặc ruộng cọc gia cố nền thì tiến hành đóng từ giữa ra. Nếu là dải cọc hoặc hàng cọc thì đóng theo hàng tuần tự. Đối với cọc cừ kè vách hố đào thì đóng từ hàng cọc xa mép hố đào nhất trở vào. Tại Hà Nội và một số tỉnh lân cận, thi thi công cọc tre thường được làm theo trình tự sau:

Đào đất.
Đóng cọc tre.
Rải một lớp vỏ bao hoặc nylon.
Đặt cốt thép và đổ bê tông (dạng móng bè).

Như vậy việc đặt trực tiếp móng công trình lên đầu cọc tre cừ tràm chắc là tốt. Còn việc sử dụng vật liệu rời (cát, đá) thì có lẽ chỉ sử dụng được phần cường độ tăng thêm do tác dụng làm chặt đất của cọc tre cừ tràm mà thôi.

Kĩ thuật đóng cọc tre và phương pháp tính sức chịu tải của cọc tre

1. Kỹ thuật cần nắm đươc khi thi công cọc tre

Với biện pháp, quy trình thi công cọc tre hiện nay, việc bảo đảm kỹ thuật thi công cần được chắc chắn rằng phải nắm rõ các yêu cầu kỹ thuật dưới đây để hoàn thiện quá trình thi công cọc tre trong xây dựng thực tế.

Thứ nhất: Cọc phải được dựng thẳng trước khi đóng, trong quá trình đóng cọc tre phải luôn dữ thẳng cọc và đóng theo hướng thẳng đứng. Không được để cho cọc đi xuống theo hướng nghiêng.
Thứ hai: Đối với đầu cọc: Đầu cọc cần được lót bằng tấm đệm để tránh bị vỡ đầu cọc trong quá trình đóng.
Thứ ba: Trong quá trình đóng cọc tre. chỉ đóng một cọc một, không được đóng nhiều cọc một lúc để tránh trường hợp các cọc được hạ bị nghiêng.
Thứ tư: Đóng cọc phải đạt được độ chối tối đa. Để đạt được yêu cầu này cần chú ý đến công tác đóng thử cọc.
Thứ năm: Nếu đóng cọc xong, đầu cọc bị vỡ thì cần cắt bỏ phần đầu cọc đó đi. Hoặc đầu cọc trên mực nước ngầm thì cần phải cắt bỏ phần đầu cọc trên mực nước để đảm bảo cọc không bị mối mọt khi sử dụng.
Thứ sáu: Các cọc phải được phân bố đều trên diện tích móng
Thứ bảy: Chú ý khi thợ vát nhọn cọc thì chỉ vát đầu trên chiều dài 10 – 15 cm, nếu vát nhiều hơn cọc sẽ mất chiều dài thiết kế, dẫn đến không đảm bảo được sức chịu tải của nền móng.
Thứ tám: Đóng cọc theo thứ tự từ ngoài vào trong, đi theo đường xoáy chôn ốc

2. Phương pháp tính sức chịu tải của cọc tre

Phương pháp tính sức chịu tải của cọc tre đó là: trong giai đoạn thiết kế giả sử là sau khi đóng cọc tre đất nền đã đạt được độ chặt nào đó ( thông qua hệ số rỗng) thì từ đó tính được sức chịu tải của đất nền lấy đó để làm căn cứ thiết kế móng (hay có thể giả sử sức chịu tải của đất nền sau khi đóng cọc). Vì vậy dự tính sức chịu tải và độ lún của móng bằng cọc tre hay cọc tràm bằng những phương pháp tính toán theo thông lệ.

Sau khi đã đóng cọc xong và làm thí nghiệm lại để kiểm tra sức chịu tải của nền đất nếu như không khác quá nhiều so với sức chịu tải giả thiết thì bạn không cần phải sửa thiết kế (trên thực tế ít người làm thí nghiệm để kiểm tra mà chủ yếu là dựa vào kinh nghiệm của bản thân).

Theo khảo sát và thống kê một số công trình gia cố nền móng bằng phương pháp đóng cọc tre, thu được kết quả đó là: những nhà liền kề với nhau xây dựng và sử dụng nhưng không thấy hiện tượng nứt và nghiêng. Cũng có trường hợp bị lún ít (nhưng sẽ lún đều khi mà công trình đặt trên hệ thống móng vững trãi). Vì vậy việc đặt trực tiếp móng công trình lên đầu cọc tre cừ tràm là tốt với công trình có số tầng ít và có tải trọng thấp. Còn việc sử dụng vật liệu rời (như là cát, đá) thì có lẽ chỉ có thể sử dụng được phần cường độ tăng thêm bởi tác dụng làm chặt đất của cọc tre cừ tràm.