Xem quy trình thi công đầu khoan cọc CDM D800 tại dự án sân bay Gia Bình - giải pháp xử lý nền đất yếu, thiết bị, thông số kỹ thuật và kết quả nghiệm thu thực tế.
Bối cảnh & thách thức
Dự án xây dựng sân bay Gia Bình (Bắc Ninh) Khu vực có nền đất yếu diện rộng, địa hình thấp trũng, nhiều lớp đất sét mềm–dẻo chảy và nguy cơ lún đáng kể kéo dài từ 10 đến 20m. Đây là điều kiện địa chất đặc biệt bất lợi cho tải trọng công trình sân bay, nơi yêu cầu độ lún đồng đều tối đa 5cm trong suốt vòng đời khai thác.
Các thách thức kỹ thuật chính bao gồm:
Đất yếu có hàm lượng hữu cơ cao, phản ứng kém với xi măng thông thường
Khu vực thi công gần khu dân cư nên yêu cầu kiểm soát chấn động và tiếng ồn chặt chẽ
Không chỉ là “gia cố nền móng”, bài toán thực tế là kiểm soát rủi ro lún dài hạn cho một công trình có tiêu chuẩn vận hành cực kỳ khắt khe như sân bay.
Giải pháp lựa chọn: Công nghệ Cement Drilling Machine (CDM) D800
Sau khi phân tích địa chất, đội kỹ thuật quyết định sử dụng phương pháp trộn sâu xi măng (CDM) với đường kính cọc D800mm — lựa chọn tối ưu về chi phí/hiệu quả so với cọc BTCT truyền thống trong điều kiện đất sét yếu bão hòa.
Thiết bị thi công
Dự án sử dụng máy khoan CDM chuyên dụng với đầu khoan đa trục D800, được chính Việt Sinh sản xuất tại Việt Nam. Theo ước tính quy mô thi công, Việt Sinh cung cấp 30 bộ đầu khoan cọc CDM 90kW & 110kW chiếm khoảng 25 - 40% năng lực đầu khoan CDM phục vụ công tác xử lý nền đất yếu tại dự án hạ tầng sân bay ở Bắc Ninh.
Đầu khoan kép 90kW, xuất xứ: Việt Sinh
Quy trình thi công
Bước 1 – Định vị và chuẩn bị mặt bằng Sử dụng máy toàn đạc điện tử định vị tâm cọc với sai số ≤ 50mm. Mặt bằng được lu lèn đảm bảo máy CDM di chuyển ổn định, tránh nghiêng cọc.
Bước 2 – Khoan hạ đầu khoan (penetration phase) Đầu khoan D800 xoáy xuống với tốc độ 25 vòng/phút. Trong quá trình hạ, xi măng được bơm vào để bôi trơn và bắt đầu trộn từ giai đoạn đầu. Tốc độ hạ khoan: 0,5–1,0 m/phút tùy địa tầng.
Bước 3 – Bơm vữa và nâng đầu khoan (withdrawal phase) Đây là giai đoạn quan trọng nhất. Khi đầu khoan đạt độ sâu thiết kế, bắt đầu nâng lên đồng thời bơm đủ lượng xi măng theo thiết kế. Tốc độ nâng: 0,3–0,5 m/phút để đảm bảo trộn đều.
Bước 4 – Kiểm tra và ghi nhật ký Mỗi cọc có nhật ký thi công ghi đầy đủ: chiều sâu thực tế, lượng xi măng bơm, áp lực, thời gian. Dữ liệu được đối chiếu với yêu cầu thiết kế ngay tại chỗ.
Kết quả & nghiệm thu
Kiểm tra cường độ (UCS test), lấy lõi cọc tại 3% số cọc ngẫu nhiên:
Cường độ nén trục UCS trung bình: 0,72 MPa (yêu cầu: ≥ 0,5 MPa)
Tỷ lệ cọc đạt yêu cầu: 98,7% (cọc không đạt được xử lý bổ sung)
Độ đồng đều (coefficient of variation): < 20% — đảm bảo chất lượng đồng đều
Việt Sinh là đơn vị sản xuất đầu khoan cọc CDM tại Việt Nam, cung cấp thiết bị cho các nhà thầu địa kỹ thuật lớn trên toàn quốc. Với hơn 18 năm hoạt động và kinh nghiệm cung cấp thiết bị cho hơn 1000 dự án hạ tầng, Việt Sinh hiểu rõ yêu cầu kỹ thuật thực tế mà mỗi loại địa tầng đặt ra, không chỉ trên lý thuyết thiết kế.
Tại dự án sân bay Gia Bình, 30 bộ đầu khoan VKIZAI 90D và 110D do Việt Sinh sản xuất được nhà thầu lựa chọn, chiếm khoảng 25–40% tổng năng lực đầu khoan CDM toàn công trường. Đây là một trong những dự án hạ tầng hàng không có quy mô xử lý nền lớn nhất mà thiết bị Việt Sinh tham gia cho đến nay.
""""""''Điều kiện đất sét hữu cơ cao tại Gia Bình đặt ra yêu cầu khắt khe về mô men xoắn ổn định và khả năng duy trì tốc độ quay đều trong suốt hành trình nâng đầu khoan. Kết quả UCS trung bình 0,72 MPa vượt 44% so với yêu cầu thiết kế, phản ánh trực tiếp chất lượng trộn đồng đều mà cụm đầu khoan đa trục VKIZAI tạo ra."
Toàn bộ công tác thi công và nghiệm thu tại dự án tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật sau, do tư vấn giám sát độc lập xác nhận:
TCVN 9393:2012 — Cọc khoan nhồi: thi công và nghiệm thu
TCVN 9351:2012 — Đất xây dựng: phương pháp thí nghiệm hiện trường
Kiểm tra lõi cọc UCS tại 3% số cọc ngẫu nhiên, thực hiện bởi phòng thí nghiệm địa kỹ thuật độc lập
Hệ số biến động chất lượng (CV) đạt < 20% — đáp ứng ngưỡng đồng đều theo tiêu chuẩn quốc tế