1. Phương án móng cọc bê tông thường
Cọc bê tông thường
Ưu điểm:
- Khả năng chịu lực tương đối lớn, có khả năng cắm sâu vào lớp đất tốt ;
- Thi công dễ dàng không đòi hỏi kỹ thuật cao;
- Không gây chấn động làm phá hoại vùng đất xung quanh cọc. và không ảnh hưởng đến công trình xung quanh;
- Các đoạn cọc được chế tạo tại chổ hay mua từ các đơn vị sản xuất nên dễ dàng kiểm tra đƣợc chất lượng cọc.
Nhược điểm:
- Đối với những công trình chịu tải lớn thì số lượng cọc tăng lên hoặc phải tăng kích thước dẫn đến chi phí thi công đài cọc tăng lên hoặc tiết diện cọc quá lớn không thể ép xuống được;
- Quá trình ép cọc thường xảy ra sự cố gặp các lớp đất cứng, đá cuội hay đụng phải các tảng đá mồ côi mà trong khi khoan địa chất không phát hiện được. Các sự cố thường gặp khi ép cọc nhƣ : cọc bị chối khi chưa đến độ sâu thiết kế, cọc bị gãy trong quá trình ép . . . ;
- Quá trình thi công kéo dài do thời gian dịch chuyển bệ ép tốn nhiều thời gian;
- Không kiểm soát được sự làm việc các mối nối.
2. Phương án móng cọc ly tâm ứng suất trước
Cọc bê tông ly tâm
Ưu điểm:
- Rút ngắn tiến độ và công đoạn thi công: Với sức chịu tải lớn của cọc PHC nên có thể giảm thiểu đựơc số lượng cọc cần thiết trong thiết kế, tiết kiệm được thời gian vận chuyển, thuận lợi cho việc thi công cọc và công tác làm kết cấu đài móng;
- Hạ thấp chi phí thi công: Rõ ràng với đặc tính tải trọng dọc trục lớn hơn cọc vuông và cọc ly tâm thường, do đó có thể đóng sâu vào đất, tận dụng được tối đa khả năng chịu tải làm giảm tổng chiều dài cọc, làm giảm được số lượng tim trong mỗi đài móng, tiết kiện được nguyên vật liệu, chí phí nhân công, thiết bị cơ giới vv…..;
- Hiệu quả kinh tế trong thiết kế: Trong thiết kế xây dựng nền móng thường ngƣời ta tính đến sức chịu tải của cọc và lực chấn động ngang phòng ngừa sự cố do thiên tai nhƣ động đất gây ra. Với các đặc tính chịu tải tốt, sức chịu uốn cao nên đây là ƣu thế của loại cọc PHC trong xu hướng thiết kế xây dựng nền móng hiện nay;
- Sức chịu uốn: Với sự kết hợp giữa bê tông và thép chủ (PC Bar) cường độ cao đồng thời sử dụng với lực căng thép thích hợp nên sức chịu uốn của cọc bê tông sẽ được tăng cường. Đặc biệt sau khi thi công sức chịu uốn của cọc bê tông sẽ cao hơn rất nhiều so với các loại cọc thép cũng như các loại cọc không dự ứng lực;
- Sức chịu tải: Do cọc PHC được ứng suất trước kết hợp với quay li tâm nên làm cho sản phẩm cọc đặc chắc, chịu được tải trọng cao, chống thấm tốt. Vì vậy cọc PHC sử dụng phù hợp với các vùng ven biển, nước mặn, vùng có địa chất yếu;
- Đặc tính chống ăn mòn: Cọc PHC có đặc tính chống ăn mòn rất cao, tốc độ ăn mòn của bê tông không tới 0.05mm/năm trong môi trường tự nhiên, tốc độ ăn mòn của muối tự nhiên, tốc độ ăn mòn của muối axit là 0.01mm/năm, mà tốc độ ăn mòn trung bình của loại cọc thép thường dưới môi trường nước biển là 0.3mm/năm. Do đó đặc tính chống ăn mòn của cọc bê tông sẽ tốt hơn so với loại cọc thép khác.
Nhược điểm:
- Do sử dụng bê tông và thép cường độ nên chí vật liệu hơn so với cọc thông thường cùng tiết diện;
- Công nghệ sản xuất phức tạp, nên đòi hỏi đội ngũ công nhân lành nghề;
- Phải sử dụng các thiết bị chuyên dùng để thi công ép và đóng cọc;
- Chi phí đầu tới dây chuyền sản xuất lớn;
- Hạn vận còn hạn chế chiều sâu ép cọc vào trong đất sơ với phương cọc khoan nhồi.
3. Phương án móng cọc khoan nhồi
Cọc khoan nhồi
Ưu điểm :
- Khả năng chịu tải trọng lớn, sức chịu tải của cọc khoan nhồi có thể đạt đến 10000kN nên thích hợp với các công trình nhà ở cao tầng, các công trình có tải trọng tương đối lớn . . . ;
- Không gây ảnh hưởng chấn động đến các công trình xung quanh, thích hợp cho việc xây chen ở các đô thị lớn, khắc phục được các nhược điểm trong điều kiện thi công hiện nay;
- Có khả năng mở rộng đượng kính và chiều dài cọc đến mức tối đa. Hiện nay có thể sử dụng các cọc khoan nhồi có đường kính tù 600 2500mm hoặc lớn hơn(cọc khoan nhồi móng trụ cầu ở Cần thơ có đường kính 3000mm, sau 98m. Chiều sâu của cọc khoan nhồi có thể hạ đến độ sau 100m (trong điều kiện kỹ thuật thi công ở Việt Nam). Trong điều kiện thi công cho phép, có thể mở rộng đáy cọc với các hình dạng khác nhau như các nước phát triển đã thử nghiệm;
- Lượng thép bố trí trong cọc khoan nhồi thường ít hơn so với cọc đóng do trong cọc khoan nhồi cốt thép chủ yếu dùng để chịu tải trọng ngang (đối với các móng cọc đại cao);
- Có khả năng thi công cọc khi qua các lớp đất cứng nằm xen kẻ.
Nhược điểm:
- Theo tổng kết sơ bộ, đối với nhữ ng công trình là nhà cao tầng không lớn lắm( dƣới 12 tầng), kinh phí xây dựng nền móng thường lớn hơn 2 -2.5 khi so sánh với các cọc ép. Tuy nhiên nếu số lượng tầng lớn hơn dẫn đến tải trọng công trình lớn thì giải pháp cọc khoan nhồi lại trở thành giải pháp hợp lý;
- Công nghệ thi công đòi hỏi kỹ thuật thuật cao, để tránh các hiện tượng phân tầng(có lổ hổng trong bêtông) khi thi công đổ bêtông dưới nước có áp, các dòng thấm lớn hoặc di qua các lớp đất yếu có chiều dày lớn (các loại bùn, các loại hạt cát nhỏ, các bụi bão hoà thấm nước);
- Biện pháp kiểm tra chất lượng bêtông trong cọc thường phức tạp gây nhiều tốn kém khi thực thi chủ yếu sử dụng phương pháp thử tĩnh, và siêu âm một số cọc thử để kiểm tra chất lượng bêtông cọc;
- Việc khối lượng bêtông thất thoát trong quá trình thi công do thành lỗ khoan không bảo đảm và dễ bị sập hố khoan trước khi đổ bêtông gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng thi công cọc;
- Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọ đóng và cọc ép do công nghệ khoan tạo lỗ.
