Ống siêu âm cọc khoan nhồi là hạng mục không thể thiếu khi kiểm tra tính đồng nhất của bê tông thân cọc bằng phương pháp siêu âm xuyên lỗ (Crosshole Sonic Logging). Ống được lắp đặt đúng kỹ thuật giúp kết quả đo phản ánh chính xác chất lượng bê tông; ngược lại, chỉ một ống bị tắc, cong vênh hay rò rỉ cũng có thể khiến cả đợt đo phải dừng lại. Bài viết của Koden Test VN tổng hợp vai trò, số lượng, cách bố trí, vật liệu ống thép, quy trình lắp đặt ống vào lồng thép cùng những lưu ý khi đổ bê tông và cách xử lý ống tắc theo TCVN 9396:2012.
Vai trò của ống siêu âm trong kiểm tra xuyên lỗ cọc khoan nhồi
Trong phương pháp siêu âm xuyên lỗ, đầu phát và đầu thu được thả vào hai ống siêu âm chứa đầy nước rồi di chuyển đồng thời từ đáy lên đỉnh cọc. Sóng siêu âm truyền từ đầu phát, xuyên qua lớp bê tông nằm giữa hai ống và được đầu thu ghi nhận. Ống siêu âm cọc khoan nhồi chính là “đường dẫn” giúp đầu dò đi đúng tuyến đo đã định, giữ khoảng cách giữa các cặp ống luôn ổn định trong suốt quá trình đo.
Nước sạch bơm đầy trong ống là môi trường truyền sóng, giúp tín hiệu siêu âm đi từ đầu dò vào bê tông một cách liên tục. Vì vậy, ống phải kín nước tuyệt đối, thẳng đứng và song song với trục cọc. Mọi sự cong vênh hay xê dịch của ống đều làm thay đổi chiều dài tuyến đo, gây sai lệch thời gian truyền sóng và ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của kết luận về chất lượng bê tông thân cọc.
Số lượng và cách bố trí ống theo đường kính cọc
Số lượng ống siêu âm được quyết định theo đường kính cọc: cọc càng lớn thì càng cần nhiều ống để các tuyến đo bao phủ toàn bộ tiết diện bê tông. Theo nguyên tắc chung, cọc đường kính nhỏ thường dùng hai ống đặt đối xứng qua tâm cọc; cọc đường kính trung bình dùng ba ống; cọc đường kính lớn dùng bốn ống trở lên, chia đều quanh chu vi. Số lượng cụ thể cho từng công trình do hồ sơ thiết kế quy định, tuân thủ TCVN 9396:2012 và yêu cầu của tư vấn giám sát.
Về bố trí, các ống được đặt ở mặt trong của lồng thép, song song với trục cọc và cách đều nhau quanh chu vi. Cách bố trí đối xứng này giúp mọi cặp ống đều tạo thành tuyến đo có ý nghĩa, không bỏ sót vùng bê tông nào trong thân cọc.
Vật liệu ống siêu âm: ống thép và yêu cầu kỹ thuật
Ống siêu âm cho cọc khoan nhồi thường dùng ống thép nhờ độ cứng vững cao: không bị bẹp dưới áp lực của bê tông tươi, bề mặt trong nhẵn giúp đầu dò di chuyển nhẹ nhàng. Đây là vật liệu được sử dụng phổ biến trong thực tế thi công và đáp ứng yêu cầu của TCVN 9396:2012.
Dù dùng loại ống nào, ống siêu âm cọc khoan nhồi cũng phải đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sau: kín nước tuyệt đối tại mọi mối nối; đầu dưới của ống được bịt kín để bê tông không lọt vào trong; đầu trên có nắp đậy tránh vật rơi vào ống; thân ống thẳng, không cong vênh, móp méo; đường kính trong của ống đủ lớn để đầu dò siêu âm di chuyển tự do. Trước khi lắp đặt cần kiểm tra từng đoạn ống, loại bỏ những đoạn bị móp, rỉ sét nặng hoặc ren nối đã hỏng.
Quy trình lắp đặt ống siêu âm buộc vào lồng thép
Ống siêu âm được lắp đặt đồng thời với công tác gia công lồng thép, trước khi hạ lồng xuống hố khoan. Trình tự thực hiện như sau:
- Chuẩn bị ống: cắt ống đủ chiều dài sao cho đầu trên của ống cao hơn mặt bê tông dự kiến; bịt kín đầu dưới, đậy nắp đầu trên.
- Định vị ống: đặt các ống vào mặt trong của lồng thép, song song với trục lồng, chia đều theo đúng vị trí thiết kế.
- Buộc cố định: dùng dây thép mềm buộc chặt ống vào cốt chủ hoặc cốt đai tại nhiều vị trí dọc theo chiều dài lồng thép, đảm bảo ống không xê dịch khi cẩu lắp lồng và khi đổ bê tông.
- Nối ống: các đoạn ống được nối với nhau bằng măng sông ren hoặc hàn, siết chặt và kiểm tra kín nước từng mối nối trước khi hạ lồng.
- Kiểm tra độ thông: thả dây dọi hoặc đầu dò giả xuống toàn bộ chiều dài từng ống để xác nhận ống thông suốt trước khi đổ bê tông.
Đổ bê tông bảo vệ ống và xử lý ống tắc, nghẹt trước khi đo
Trong quá trình đổ bê tông cọc, cần đặc biệt chú ý bảo vệ hệ thống ống siêu âm. Bê tông phải được đổ liên tục, tránh để ống đổ bê tông hoặc thiết bị đầm rung va đập trực tiếp vào ống gây bẹp, lệch. Ngay sau khi đổ xong, nên kiểm tra nhanh độ thông của các ống để phát hiện sớm sự cố.
Trước khi tiến hành đo siêu âm, tất cả các ống phải được bơm đầy nước sạch và kiểm tra độ thông suốt trên toàn bộ chiều dài. Ống bị tắc, nghẹt thường do các nguyên nhân: bê tông lọt vào trong qua mối nối không kín hoặc đầu dưới bịt không kỹ; ống bị bẹp do va đập trong lúc thi công; cặn vữa, bùn đất lắng đọng lâu ngày trong ống.
Khi phát hiện ống tắc, cần xử lý theo các bước: bơm nước với áp lực vừa phải để đẩy cặn bẩn ra ngoài; luồn dây cáp mềm hoặc thổi khí nén để thông đoạn bị nghẹt, thao tác nhẹ nhàng để không làm hỏng thành ống. Trường hợp đã áp dụng các biện pháp mà ống vẫn không thông, đơn vị thí nghiệm phải lập biên bản và báo cáo tư vấn giám sát; việc đo sẽ thực hiện trên các cặp ống còn lại, đồng thời xem xét biện pháp kiểm tra bổ sung theo chỉ đạo của tư vấn giám sát. Tham khảo thêm bài viết về cách đọc kết quả siêu âm cọc khoan nhồi.
Yêu cầu về ống siêu âm theo TCVN 9396:2012
TCVN 9396:2012 là tiêu chuẩn quy định phương pháp kiểm tra tính đồng nhất của bê tông cọc khoan nhồi bằng siêu âm. Các yêu cầu về ống đo trong tiêu chuẩn là điều kiện bắt buộc để kết quả đo được công nhận: ống phải được lắp đặt trước khi đổ bê tông, đặt song song với trục cọc, đáy ống bịt kín; số lượng và vị trí ống tuân thủ hồ sơ thiết kế.
Khi đo, ống siêu âm cọc khoan nhồi phải chứa đầy nước sạch để đảm bảo truyền sóng tốt; đầu dò phải được kiểm tra, hiệu chuẩn trước khi sử dụng. Đơn vị thí nghiệm cần ghi nhận đầy đủ tình trạng của từng ống trong nhật ký hiện trường, vì đây là căn cứ quan trọng khi đánh giá độ tin cậy của kết quả. Xem thêm bài so sánh PIT và siêu âm xuyên lỗ cọc khoan nhồi và bài viết về siêu âm kiểm tra tính toàn vẹn thân cọc khoan nhồi để có cái nhìn đầy đủ hơn.
Lắp đặt ống siêu âm cọc khoan nhồi đúng kỹ thuật là điều kiện tiên quyết để phép kiểm tra xuyên lỗ cho kết quả tin cậy. Từ khâu lựa chọn ống thép, buộc cố định ống vào lồng thép, bảo vệ ống trong lúc đổ bê tông cho đến việc kiểm tra và xử lý ống tắc trước khi đo, mọi bước đều cần tuân thủ TCVN 9396:2012 và hồ sơ thiết kế được duyệt. Koden Test VN cung cấp dịch vụ siêu âm kiểm tra tính đồng nhất cọc khoan nhồi trên toàn quốc. Liên hệ hotline 0963.886.661 để được tư vấn chi tiết.
