Siêu âm hố khoan cọc khoan nhồi là phương pháp kiểm tra không phá hủy sử dụng sóng siêu âm để đo đạc và tái hiện hình học thực tế của hố khoan trước khi đổ bê tông. Thiết bị thực hiện phép đo này có tên gọi Koden Test – hệ thống đo siêu âm chuyên dụng cho hố khoan cọc khoan nhồi. Bài viết dưới đây giải thích chi tiết siêu âm hố khoan là gì, nguyên lý hoạt động của thiết bị, quy trình kiểm tra gồm 5 bước, tiêu chuẩn TCVN 9395:2012 được áp dụng, các trường hợp cần thực hiện và những lợi ích thiết thực mà phương pháp này mang lại.
Siêu âm hố khoan cọc khoan nhồi là gì?
Siêu âm hố khoan cọc khoan nhồi (hay còn gọi là thí nghiệm Koden Test) là kỹ thuật dùng đầu dò siêu âm thả xuống hố khoan để quét toàn bộ thành vách. Tín hiệu phản xạ thu được sẽ được xử lý thành các mặt cắt ngang và mặt cắt dọc, cho phép kỹ sư nhìn thấy hình dạng thực của hố khoan ở từng độ sâu: đường kính có đạt thiết kế hay không, thành hố có bị sạt lở, phình hay thắt lại ở vị trí nào, và trục hố có bị nghiêng lệch hay không.
Khác với việc chỉ đo độ sâu bằng thước dây hay quan sát bằng mắt thường, siêu âm hố khoan cho ra số liệu định lượng khách quan, làm căn cứ nghiệm thu hố khoan trước khi chuyển sang công đoạn hạ lồng thép và đổ bê tông. Đây là bước kiểm soát chất lượng quan trọng trong thi công cọc khoan nhồi, đặc biệt với các công trình có yêu cầu kỹ thuật cao.
Nguyên lý đo của thiết bị Koden Test
Nguyên lý hoạt động của Koden Test dựa trên sự lan truyền của sóng siêu âm trong môi trường dung dịch giữ vách. Đầu dò được thả xuống hố khoan sẽ phát ra các xung siêu âm theo hướng ngang, vuông góc với thành hố. Khi gặp thành vách, xung siêu âm phản xạ trở lại đầu dò. Thiết bị đo thời gian từ lúc phát đến lúc thu tín hiệu phản xạ, từ đó tính ra khoảng cách từ đầu dò đến thành hố tại điểm đo.
Trong quá trình kéo đầu dò lên với tốc độ đều, thiết bị quét liên tục theo chu vi hố tại hàng nghìn mặt cắt ngang ở các độ sâu khác nhau. Phần mềm đi kèm sẽ ghép các số liệu này thành mô hình ba chiều của hố khoan, đồng thời xuất ra các biểu đồ thể hiện đường kính hố, độ lệch trục và độ sâu theo từng mét khoan. Nhờ đó, mọi bất thường về hình học như vị trí sạt lở, đoạn phình hố hay đoạn thắt hố đều được định vị chính xác.
Quy trình kiểm tra siêu âm hố khoan gồm 5 bước
Một ca kiểm tra siêu âm hố khoan cọc khoan nhồi đúng chuẩn thường được thực hiện theo 5 bước sau:
Bước 1 – Chuẩn bị: Thu thập hồ sơ thiết kế cọc (đường kính, chiều sâu, tọa độ), kiểm tra mặt bằng thi công và tình trạng dung dịch giữ vách trong hố. Hố khoan cần được vệ sinh, đảm bảo không còn vật cản ảnh hưởng đến đường đi của đầu dò.
Bước 2 – Lắp đặt và hiệu chuẩn thiết bị: Lắp ráp đầu dò, cáp tín hiệu và bộ điều khiển; kiểm tra nguồn điện và hiệu chuẩn thiết bị theo quy trình của nhà sản xuất trước khi thả xuống hố.
Bước 3 – Thả đầu dò và tiến hành đo: Thả đầu dò xuống đến đáy hố, sau đó kéo lên đều tay để quét toàn bộ chiều sâu. Kỹ thuật viên theo dõi tín hiệu theo thời gian thực để kịp thời phát hiện dấu hiệu bất thường.
Bước 4 – Xử lý số liệu: Chuyển dữ liệu thô về máy tính, dùng phần mềm chuyên dụng để dựng mặt cắt hố khoan, tính toán đường kính tại các độ sâu, độ nghiêng của trục hố và xác định các vị trí có hình học bất thường.
Bước 5 – Lập báo cáo nghiệm thu: Tổng hợp kết quả thành biên bản và báo cáo thí nghiệm, đối chiếu với yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn nghiệm thu để kết luận hố khoan đạt hay cần xử lý trước khi đổ bê tông.
Tiêu chuẩn áp dụng: TCVN 9395:2012
TCVN 9395:2012 – Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu là tiêu chuẩn kỹ thuật điều chỉnh toàn bộ quá trình thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi tại Việt Nam. Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu về kiểm tra hố khoan trước khi đổ bê tông, trong đó hình học hố khoan (đường kính, độ sâu, độ thẳng đứng) là một trong những nội dung nghiệm thu bắt buộc.
Kết quả siêu âm hố khoan bằng Koden Test cung cấp đúng loại số liệu mà công tác nghiệm thu theo TCVN 9395:2012 yêu cầu: đường kính thực tế của hố tại các độ sâu, độ lệch của trục hố so với phương thẳng đứng và chiều sâu đáy hố. Vì vậy, báo cáo Koden Test là tài liệu kỹ thuật có giá trị trong hồ sơ nghiệm thu cọc khoan nhồi, đặc biệt khi đơn vị thực hiện là phòng thí nghiệm được công nhận như LAS-XD 990.
Khi nào cần siêu âm hố khoan cọc khoan nhồi?
Không phải mọi hố khoan đều bắt buộc phải siêu âm, nhưng có những trường hợp việc kiểm tra này gần như không thể bỏ qua. Trước hết là các hố khoan có chiều sâu lớn hoặc đường kính lớn, nơi rủi ro sạt lở thành vách và sai lệch hình học cao hơn. Thứ hai là các công trình thi công trong điều kiện địa chất phức tạp như nền đất yếu, cát chảy hoặc tầng đá nứt nẻ, nơi thành hố dễ bị biến dạng trong quá trình khoan.
Ngoài ra, siêu âm hố khoan còn được chỉ định khi trong quá trình khoan xuất hiện dấu hiệu bất thường như mất dung dịch giữ vách đột ngột hay tiến độ khoan thay đổi bất thường, hoặc khi tư vấn giám sát và chủ đầu tư yêu cầu kiểm tra độc lập trước khi cho phép đổ bê tông. Trong mọi trường hợp, việc kiểm tra luôn được thực hiện trước khi hạ lồng thép, vì sau khi đổ bê tông thì hình học hố khoan không còn kiểm tra được nữa.
Lợi ích của việc kiểm tra Koden trước khi đổ bê tông
Lợi ích lớn nhất của siêu âm hố khoan là phát hiện sớm các khuyết tật hình học khi vẫn còn khả năng xử lý. Một vị trí sạt lở hay thắt hố nếu được phát hiện trước khi đổ bê tông có thể được xử lý bằng biện pháp kỹ thuật phù hợp; ngược lại, nếu đổ bê tông vào hố không đạt yêu cầu, cọc có thể bị đánh giá không đạt chất lượng và chi phí khắc phục sẽ lớn hơn rất nhiều.
Bên cạnh đó, số liệu Koden Test giúp nhà thầu kiểm soát khối lượng bê tông thực tế, tránh hao hụt do phình hố quá mức, đồng thời tạo ra hồ sơ nghiệm thu minh bạch, khách quan. Với chủ đầu tư và tư vấn giám sát, đây là căn cứ tin cậy để quyết định cho phép chuyển bước thi công, giảm thiểu tranh chấp về chất lượng về sau.
Để được tư vấn cụ thể về dịch vụ và báo giá thí nghiệm Koden Test cho công trình của mình, quý khách vui lòng liên hệ hotline 0963.886.661. Công ty Cổ phần ACAO với phòng thí nghiệm LAS-XD 990 sẽ cử kỹ thuật viên đến hiện trường, thực hiện đo đạc và bàn giao báo cáo đầy đủ theo đúng tiêu chuẩn. Tham khảo thêm hướng dẫn đọc kết quả Koden Test để hiểu rõ hơn về các thông số trong báo cáo nghiệm thu hố khoan.
