Tiêu chuẩn nối cọc trong xây dựng: Lý do & Các phương pháp thực hiện

1. Nối cọc là gì?

Nối cọc là phương pháp kết nối hai hay nhiều đoạn cọc bê tông, cọc thép nhằm tăng chiều dài, đảm bảo cọc có đủ khả năng chịu tải và truyền lực từ cấu trúc bên trên xuống dưới nền đất. Đây là công đoạn quan trọng trong thi công nền móng, nhất là tại các công trình có độ sâu móng lớn.

2. Vì sao cần nối cọc trong xây dựng?

Nối cọc là giải pháp kỹ thuật quan trong giúp giải quyết các khó khăn trong quá trình sản xuất, vận chuyển, thi công,.... Dưới đây là các lý do chính khiến việc ghép các đoạn cọc trở thành lựa chọn tối ưu:

2.1. Kích thước khuôn đúc bị giới hạn

Do giới hạn về kích thước khuôn, các nhà máy sản xuất không thể chế tạo cọc với chiều dài đa dạng theo nhu cầu thực tế. Nếu muốn đáp ứng nhiều loại công trình, họ buộc phải đầu tư thêm khuôn mẫu, làm tăng đáng kể chi phí đầu tư.

2.2. Hỗ trợ vận chuyển, thi công dễ dàng hơn

Vận chuyển cọc bê tông dài từ nhà máy đến công trường không chỉ tốn kém chi phí mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro về an toàn giao thông, đặc biệt trên các tuyến đường hẹp hoặc khu vực đông dân cư. Hơn nữa, cọc quá dài và nặng sẽ gây khó khăn khi thi công đóng hoặc ép cọc. Vì vậy, giải pháp đúc cọc thành từng đoạn ngắn sẽ giúp giảm thiểu rủi ro, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và thi công.

2.3. Điều kiện địa chất phức tạp hoặc tải trọng công trình lớn

Trong một số trường hợp, lớp đất có khả năng chịu tải tốt nằm ở độ sâu vượt quá chiều dài của cọc đúc sẵn. Hoặc công trình có tải trọng lớn, đòi hỏi cọc móng phải xuyên qua nhiều lớp đất yếu để chạm tới tầng đất cứng. Khi đó, việc nối cọc là giải pháp tối ưu giúp kéo dài cọc, đảm bảo cọc cắm sâu đến lớp đất chịu lực, duy trì sự ổn định và an toàn cho công trình phía trên.

Ngoài ra, việc kết nối các cọc còn được thực hiện do một số nguyên nhân như:

• Mặt bằng thi công bị hạn hẹp khiến việc bố trí và lưu trữ các đoạn cọc dài gặp nhiều khó khăn.
• Thay đổi điều kiện địa chất ngoài dự kiến so với kết quả khảo sát ban đầu.
• Cần nâng cấp hoặc gia cố nền móng cũ,....

3. Các tiêu chuẩn nối cọc quan trọng

Tính đến thời điểm hiện tại, Việt Nam chưa ban hành văn bản quy phạm pháp luật riêng và duy nhất về tiêu chuẩn nối cọc trong xây dựng. Các quy định và hướng dẫn thực hiện thường được lồng ghép, đề cập trong nhiều văn bản khác nhau, tiêu biểu nhất là:

3.1. Tiêu chuẩn TCVN 9394:2012

Đây là tiêu chuẩn quốc gia về “Đóng và ép cọc - Thi công và nghiệm thu” do Bộ xây dựng biên soạn. Nội dung tiêu chuẩn có đề cập đến các yêu cầu nối cọc trong quá trình đóng hoặc ép, áp dụng cho cọc bê tông cốt thép và cọc thép. Dưới đây là các thông tin quan trọng cần lưu ý:

- Điều kiện nối các đoạn cọc:

• Kích thước các bản mã cần tuân thủ đúng với thiết kế;
• Trục các đoạn cọc được kiểm tra toàn diện về độ thẳng đứng theo hai phương vuông góc với nhau.
• Mặt tiếp xúc hai đoạn cọc nối phải đảm bảo sự kín khít.

- Yêu cầu về đường hàn mối nối cọc:

Toàn bộ đường hàn mối nối phải đáp ứng quy định của thiết kế chịu lực. Đồng thời không có các khuyết tật sau:

• Kích thước đường hàn bị sai lệch so với bản thiết kế.
• Chiều rộng hoặc chiều cao của mối hàn không đều.
• Đường hàn bị lệch, không thẳng hàng. Bề mặt mối hàn bị rô, quá nhiệt, nứt, chảy loang,...

3.2. Tiêu chuẩn TCVN 10304:2014

Tiêu chuẩn này không trực tiếp quy định về tiêu chuẩn nối cọc, yêu cầu chất lượng mối nối,... mà tập trung vào việc đảm bảo chất lượng của cọc đúc sẵn. Theo đó, cọc được thiết kế và chế tạo đầu cọc sao cho đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật để thực hiện việc nối sau này một cách an toàn và hiệu quả nhất.

Ngoài ra, bạn có thể tham khảo thêm thông tin về việc liên kết cọc trong các tài liệu khác như TCVN 9362:2012,...

4. Phương pháp nối cọc thường áp dụng cho các loại cọc nào?

Nối cọc được áp dụng với hầu hết các loại cọc, đó là:

• Cọc bê tông đúc sẵn: Được đúc tại nhà máy hoặc bãi đúc theo một quy trình và khuôn mẫu có sẵn thay vì đổ trực tiếp xuống hố đào tại công trường. Sau đó, chúng được vận chuyển đến nơi thi công và được đóng hoặc ép xuống lòng đất.
• Cọc bê tông ly tâm đúc sẵn: Loại cọc này được sản xuất bằng phương pháp quay ly tâm tốc độ cao trong quá trình đổ. Nhờ vậy, cọc có chất lượng đồng đều và cường độ chịu lực tốt hơn so với cọc bê tông đúc sẵn.
• Cọc thép: Cọc được gia công từ thép có cường độ cao với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau như cọc ống thép, cọc chữ H, cọc ván thép, cọc hộp thép,... Chúng có cường độ chịu tải cao và có thể nối dài dễ dàng.
• Cọc khoan nhồi: Đây là loại cọc được tạo ra bằng cách tạo lỗ khoan trong lòng đất, sau đó đặt lồng thép và đổ bê tông. Vì được thi công trực tiếp tại công trường nên cọc đạt độ sâu phù hợp, không cần nối. Tuy nhiên, trong một số tình huống đặc biệt, phương pháp nối vẫn được áp dụng như sửa chữa/ gia cố cọc bị hỏng, thay đổi thiết kế thi công,...

Các loại cọc bê tông thông dụng áp dụng phương pháp ghép nối (làm ảnh 3 cọc đầu tiên)

5. Các phương pháp nối cọc hiện nay

5.1. Nối bằng bản thép và bulong

• Thường áp dụng với cọc bê tông đúc sẵn và cọc bê tông ly tâm.
• Các bản thép được hàn sẵn vào các đầu cọc, sau đó các đoạn cọc liên kết với nhau thông qua bulong.
• Phương pháp này đơn giản, dễ kiểm tra nhưng yêu cầu kỹ thuật thi công cao nhằm đảm bảo mối hàn chắc chắn.

5.2. Hàn

• Chủ yếu được áp dụng trên cọc thép.
• Các đoạn cọc được hàn trực tiếp với nhau tạo thành đoạn cọc dài theo quy trình kỹ thuật nghiêm ngặt, đảm bảo mối hàn có đủ cường độ chịu lực.

5.3. Nối bằng khớp cơ khí

• Áp dụng cho cọc bê tông và cọc thép.
• Đầu cọc có các khớp nối có ren hoặc cơ cấu đặc biệt để liên kết các đoạn cọc với nhau.

Bài viết đã cung cấp thông tin về tiêu chuẩn nối cọc trong xây dựng và các kiến thức cần biết liên quan. Nếu bạn còn câu hỏi hoặc muốn tìm hiểu sâu hơn, đừng ngần ngại để lại bình luận hoặc liên hệ với Xây dựng Thăng Long – chúng tôi luôn sẵn sàng giải đáp và hỗ trợ bạn