Jet Grouting Khoan Phụt Vữa Gia Cố Nền, Chống Thấm Công Trình Ngầm Hiệu Quả

Jet Grouting là một công nghệ mới tại Việt Nam trong việc xử lý nền và chống thấm công trình ngầm hiện nay mà không phải công ty nào cũng nắm rõ.

Đội ngũ kỹ sư chuyên gia tại công ty Phương Nam Cons vinh dự tự hào khi là một trong những đơn vị hiếm hoi đi đầu và nắm rất chuyên sâu về công nghệ khoan phụt vữa áp lực cao Jet Grouting tại Việt Nam.

Jet Grouting là gì?

Theo định nghĩa tại Wiki, Công nghệ Jet Grouting (Pressure Grouting) là công nghệ trộn vữa xi măng với đất tại chỗ dưới sâu. Trước tiên đưa cần khoan đến đáy cọc dự kiến thì dừng lại và bắt đầu vữa bơm vữa xi măng phụt ra thành tia ở đầu mũi khoan, vừa bơm vữa vừa xoay cần khoan rút lên. Tia nước và vữa phun ra với áp suất cao (200 – 400 atm), vận tốc lớn (100 m/s) làm cho các phần tử đất xung quanh lỗ khoan bị xói tơi ra, hòa trộn với vữa phụt, sau đó đông cứng tạo thành một cọc (cột) đồng nhất.

Nói cách khác , Jet Grouting method là phương pháp cải tạo điều kiện đất bằng cách sử dụng động năng của chất lỏng để : Cắt và làm mềm đất, Trộn đất với vữa (hỗn hợp của chất làm cứng và nước), tạo ra hỗn hợp có cường độ và tính chống thấm cao (đất và chất làm cứng).

Công nghệ Jet Grouting thuộc nhóm công nghệ trộn sâu dạng ướt (wet mixing), được phát minh ở Nhật Bản năm 1970. Sau đó công nghệ này được phát triển mạnh sang các nước Châu Âu. Đến nay vẫn đang ứng dụng tại hầu hết các công ty nền móng hàng đầu thế giới như Layne Christensen (Mỹ), Bauer (Đức), Keller (Anh), Frankipile (Australia)…

Thi Công Jet Grouting
Thi công Công nghệ Jet Grouting Phương Nam Cons

Trải qua hơn 40 năm hoàn thiện và phát triển, đến nay công nghệ Jet Grouting đã được thừa nhận rộng rãi và được kiểm nghiệm, đưa ra tiêu chuẩn ở nhiều nước trên thế giới.

Ở Việt Nam phương pháp này còn được ứng dụng thi công làm cọc xi măng đất thi công bằng công nghệ Jet-grouting (trộn kiểu tia).

Nguyên lý công nghệ Jet Grouting

Theo lịch sử phát triển, đã có 3 công nghệ S, D và T ra đời nhằm đạt được mục tiêu tạo cọc có đường kính lớn hơn và chất lượng trộn đồng đều hơn. Nguyên lý công nghệ Jet Grouting khoan phun vữa cao áp theo 3 cách sau:

  • Công nghệ đơn 1 pha (Công nghệ S): Sử dụng cần khoan nòng đơn với đầu mũi chỉ có một lỗ phun (nozzel). Vữa phụt ra với vận tốc 100m/s, vừa cắt đất vừa trộn vữa với đất một cách đồng thời, tạo ra một cọc đất-ximăng đồng đều. Theo công nghệ này, thông thường đường kính cọc tạo ra từ 60 đến 80 cm tùy vào loại đất. Khả năng tạo chiều dài cọc đến 25m. Đây là thế hệ thiết bị loại đầu, nay ít dùng.
  • Công nghệ hai pha (Công nghệ D): Sử dụng cần khoan nòng đôi, lõi trong bơm vữa, lõi ngoài bơm khí. Lỗ phun kép có 2 vòng, vòng trong phun vữa, vòng ngoài phun khí. Hỗn hợp vữa được bơm ở áp suất cao (> 200 atm) phun ra ở vòng trong, đồng thời bơm khí nén (> 20atm) phun ra ở vòng ngoài. Tia khí nén sẽ bao bọc quanh tia vữa làm giảm ma sát, cho phép vữa xâm nhập sâu vào trong đất, do vậy tạo ra cọc đất-ximăng có đường kính lớn . Theo công nghệ này, thông thường đường kính cọc tạo ra từ 80 đến 150 cm tùy vào loại đất. Khả năng tạo chiều dài cọc đến 45m. Đây là thiết bị phổ biến hiện nay.
  • Công nghệ ba pha (Công nghệ T): Sử dụng cần khoan nòng 3. Đầu mũi khoan gắn 2 lỗ phun, lỗ phun đơn phía dưới để phun vữa, lỗ phun kép nằm phía trên để phun nước và khí. Nước được bơm dưới áp suất cao, kết hợp với dòng khí nén xung quanh tia nước có tác dụng phá vỡ đất sơ bộ. Vữa được bơm qua một vòi riêng biệt nằm dưới lấp đầy vữa vào các phần tử đất vữa được phá vỡ . Theo công nghệ này, thông thường đường kính cọc tạo ra từ 100 đến 500 cm tùy vào loại đất. Khả năng tạo chiều dài cọc đến 50m. Loại thiết bị này ít phổ biến, chỉ sử dụng khi có những yêu cầu phải tạo cọc có đường kính 3 ~ 5m hoặc những yêu cầu đặc biệt khác.

Ưu điểm của công nghệ Jet Grouting

Jet Grouting thực sự có rất nhiều ưu điểm:

  • Tối ưu hóa chất lượng thi công. Chất lượng cọc đồng đều
  • Thi công nhanh tiết kiệm thời gian và chi phí so với phương pháp cọc xi măng đất đường kính nhỏ truyền thống
  • Khả năng xử lý ở những chiều sâu cục bộ và chiều sâu lớn tới hơn 50m
  • Phạm vi áp dụng rộng, thích hợp mọi loại đất, từ bùn sét đến sỏi, cuội.
  • Có thể xử lý các lớp đất yếu một cách cục bộ, không ảnh hưởng đến các lớp đất tốt.
  • Có thể xử lý dưới móng hoặc kết cấu hiện có mà không cần ảnh hưởng đến công trình.
  • Đáp ứng được nhiều dạng địa chất khác nhau. Thi công được trong nước
  • Mặt bằng thi công nhỏ, ít chấn động, ít tiếng ồn, hạn chế tối đa ảnh hưởng đến các công trình lân cận.
  • Thiết bị nhỏ gọn, có thể thi công trong không gian có chiều cao hạn chế, nhiều chướng ngại vật.
  • Kỹ thuật thi công không phức tạp, ít có yếu tố rủi ro
  • Hiệu quả cao, ít ảnh hưởng đến môi trường.

Ứng dụng Jet Grouting trong thi công khoan phụt chống thấm đê đập, công trình ngầm, xử lý nền

Vì nhiều ưu điểm đó nên công nghệ Jet Grouting – khoan phụt vữa xi măng áp lực cao được ứng dụng rất rộng rãi trong thi công chống thấm cũng như xử lý nền các công trình xây dựng như:

  • Chống thấm cho đê, đập đất. Xử lý hóa lỏng nền công trình do nguyên nhân động đất và tải trọng động.
  • Chống thấm đáy cột
  • Chống thấm cho đập đất
  • Gia cố móng sâu cho công trình xây dựng trên nền đất yếu
  • Giải pháp phụ trợ cho thi công cọc Barret
  • Xử lý nền đất yếu cho các công trình Xây dựng, Giao thông, Thủy lợi
  • Xử lý nền cho các công trình ngầm
  • Tường ngăn chuyển vị ngang của đất
  • Kè gia cố
  • Chống địa chấn cho kết cấu móng
  • Gia cố hầm
  • Biện pháp chống hóa lỏng
  • Xử lý nền cho các công trình chống sạt lở bờ sông, bờ biển.

Ứng Dụng Jet Grouting trong thi công cọc xi măng đất gia cố nền

Cọc xi măng đất bản chất là hỗn hợp giữa đất nguyên trạng nơi gia cố và xi măng được phun xuống nền đất bởi thiết bị khoan phun. Mũi khoan được khoan xuống làm tơi đất cho đến khi đạt độ sâu lớp đất cần gia cố thì quay ngược lại và dịch chuyển lên. Trong quá trình dịch chuyển lên, xi măng được bơm phun vào nền đất (bằng áp lực khí nén đối với hỗn hợp khô hoặc bằng bơm vữa đối với hỗn hợp dạng vữa ướt).

Công nghệ thi công cọc xi măng – đất với kết quả là tạo ra cột đất gia cố từ vữa xi măng phụt ra hòa trộn với bản thân đất nền. Nhờ có xi măng bơm phun ra với áp suất cao, các phần tử đất xung quanh lỗ khoan bị xới tơi ra và hòa trộn với xi măng, sau khi đông cứng tạo thành một khối đồng nhất gọi là Cọc xi măng đất (soilcrete).

Khoan Jet Grouting Phương Nam Cons
Khoan Jet Grouting Phương Nam Cons

Cọc xi măng – đất hình thành sẽ đóng vai trò ổn định nền và gia cường độ cho nền. Cường độ chịu nén của xi măng đất từ dao động khoảng 20 ÷ 250 kg/ cm2, tuỳ thuộc vào loại, hàm lượng xi măng và tỷ lệ đất còn lại trong khối xi măng đất và loại đất nền.

Cọc xi măng đất được thi công tạo thành theo phương pháp khoan trộn sâu. Dùng máy khoan Jet Grouting và các thiết bị chuyên dụng khoan vào đất nền với đường kính và chiều sâu lỗ khoan theo thiết kế. Đất trong quá trình khoan không được lấy lên khỏi lỗ khoan mà chỉ bị phá vỡ liên kết, kết cấu và được các cánh mũi khoan nghiền tơi, trộn đều với chất kết dính xi măng (đôi khi có thêm phu gia và cát).

Quá trình trộn đều bởi phun (hoặc bơm) chất kết dính với đất trong lỗ khoan, tùy theo yêu cầu có thể được thực hiện ở cả hai pha khoan xuống và rút lên của mũi khoan hoặc chỉ thực hiện ở pha rút mũi khoan lên. Để tránh lãng phí xi măng, hạn chế xi măng thoát ra khỏi mặt đất gây ô nhiễm môi trường, khi rút mũi khoan lên cách độ cao mặt đất từ 0,5 ÷ 1,5m thì sẽ dừng phun chất kết dính.

Nhưng đoạn cọc trên này vẫn được phun đầy đủ chất kết dính là nhờ chất kết dính có trong đường ống tiếp tục được phun (hoặc bơm) vào hố khoan. Khi kết thúc mũi khoan rút lên khỏi hố khoan, trong hố khoan còn lại đất nền đã được trộn đều với chất kết dính và hỗn hợp đó dần dần đông cứng tạo thành cọc xi măng đất.

Thiết bị máy phương pháp xử lý bằng cọc xi măng đất khá đơn giản bao gồm một máy khoan với hệ thống lưỡi có đường kính thay đổi (tùy theo đường kính cọc được thiết kế ) và hệ thống silô chứa xi măng có gắn máy bơm nén với áp lực lên tới 12kg/cm2.

Ưu điểm nổi bật của cọc xi măng đất là:

  • Thi công nhanh, kỹ thuật thi công không phức tạp, không có yếu tố rủi ro cao. Tiết kiệm thời gian thi công đến hơn 50% và đạt đủ cường độ. Tốc độ thi công cọc Jet Grouting rất nhanh.
  • Hiệu quả kinh tế cao. Giá thành hạ hơn nhiều so với phương án cọc đóng, đặc biệt trong tình hình giá vật liệu leo thang như hiện nay.
  • Rất thích hợp cho công tác sử lý nền, xử lý móng cho các công trình ở các khu vực nền đất yếu như bãi bồi, ven sông, ven biển.
  • Thi công cọc xi măng đất tại TpHCM và toàn quốc trong điều kiện mặt bằng chật hẹp, mặt bằng ngập nước vẫn tiến hành hiệu quả.
  • Khả năng sử lý sâu (có thể đến 50m).
  • Địa chất nền là cát rất phù hợp với công nghệ gia cố ximăng, độ tin cậy cao

Quy trình thi công Jet Grouting khoan phụt vữa cao áp

Bước 1: Đinh vị máy khoan vào đúng vị trí khoan cọc bằng máy toàn đạc điện tử.

Bước 2: Bắt đầu khoan vào đất, quá trình mũi khoan sẽ đi xuống đến độ sâu theo thiết kế.

Bước 3: Bắt đầu bơm vữa theo quy định và trộn đều trong khi mũi khoan đang đi xuống, tốc độ mũi khoan đi xuống : 0,5m÷0,7m/phút.

Bước 4: Tiếp tục hành trình khoan đi xuống, bơm vữa và trộn đều, đảm bảo lưu lượng vữa theo đúng thiết kế.

Bước 5: Khi đến độ sâu mũi cọc, dừng khoan và dừng bơm vữa và tiền hành quay mũi ngược lại và rút cần khoan lên, quá trình rút lên kết hợp trộn đều 1 lần và nén chặt vữa trong lòng cọc, nhờ cấu tạo mũi khoan. Tốc độ rút cần khoan lên trung bình: 0,8m÷1,2m/phút.

Bước 6: Sau khi mũi khoan được rút lên khỏi miệng hố khoan, 01 cây cọc vữa được hoàn thành. Thực hiện công tác dọn dẹp phần phôi vữa rơi vãi ở hố khoan, chuyển máy sang vị trị cọc mới.

Thiết bị thi công cho công tác này bao gồm:

1, Máy khoan phụt YBM-2SSII: động cơ điều khiển thủy lực với 2 thiết bị chuyền động, máy hoạt động theo cơ chế tự động được đặt trước. Công suất động cơ 14KW; 200 V/3 pha. Với đường kính cần khoan 60,5 mm, mỗi đoạn cần dài 3 m được ghép nối ren côn, tốc độ lớn nhất có thể đạt đến 50 vòng/phút và thấp nhất từ 0 – 14 vòng/phút, mô-men xoắn trục chính có thể đạt từ 823 – 2940 Nm. Đường kính cọc: 0,6 m – 1,5 m. Chiều sâu khoan phụt lớn nhất: 50 m, vòi bơm cao áp có thể vươn xa 100 m, ngàm cặp thủy lực. Trọng lượng máy 1700 kg. Xuất xứ máy: Nhật Bản

2, Máy bơm áp lực cao SG-75MK(II): hệ 3 pít tông. Công suất: 55 KW, áp lực bơm lớn nhất: 40 Mpa, lưu lượng lớn nhất: 120 lít/phút, trọng lượng 2100 kg. Xuất xứ máy: Nhật Bản

3, Máy khuấy YGM-4: Công suất: 7 KW, năng lực trộn lớn nhất 400l/phút, gồm thùng trộn và thùng khuấy. Xuất xứ máy: Nhật Bản

4, Máy phát điện 150KVA: Công suất: 150 KVA. Xuất xứ máy: Nhật Bản.

Ngoài các thiết bị chính nêu trên còn có những thiết bị khác như:

– Máy toàn đạc điện tử: dùng để định vị tuyến xử lý, phân đoạn xử lý, toạ độ của từng cọc trên mặt đất.

– Máy hàn dùng cho lắp đặt sàn đạo

– Máy bơm nước phục vụ thi công.

Báo giá thi công Jet Grouting tại Phương Nam Cons

Tùy số lượng, địa chất, tính chất của mỗi công trình xây dựng mà sẽ có báo giá thi công phụt vữa áp lực cao công nghệ Jet Grouting khác nhau.

Kết quả bóc tách cụ thể sau khi khảo sát cụ thể thực địa công trình và tiến hành bóc tách báo giá. Hãy liên hệ ngay hotline chúng tôi để được tư vấn báo giá kĩ hơn.

Phương Nam Cons – Công ty thi công Jet Grouting chuyên nghiệp nhất

Có thể nói hiện nay , không có nhiều công ty nắm vững và chuyên sâu về công nghệ Jet Grouting khoan bơm vữa áp lực cao trong thi công dịch vụ chống thấm cũng như xử lý gia cố nền móng.

Khoan Jet Grouting Phương Nam Cons
Thi công Jet Grouting Phương Nam Cons

Công ty TNHH dịch vụ giải pháp xây dựng Phương Nam – Phương Nam Cons – hội tụ những chuyên gia hàng đầu trong Jet Grouting Việt Nam, hứa hẹn sẽ hoàn toàn làm hai lòng quý khách hàng về công nghệ cũng như giải pháp thi công khoan bơm vữa xi măng cao áp – Jet Grouting hiệu quả toàn diện.

Công ty Phương Nam Cons chúng tôi cam kết:

  • Khảo sát trực tiếp, tư vấn cho khách hàng và đề xuất phương án khoan Jet Grouting hiệu quả.
  • Chi phí dịch vụ hợp lý, tiết kiệm tối đa ngân sách khách hàng.
  • Thi công dịch vụ khoan Jet Grouting nhanh chóng, đúng tiến độ.
  • Quy trình khoan Jet Grouting chuẩn.
  • Là nhà thầu thi công Jet Grouting nổi tiếng tại Việt Nam (Jet Grouting contractor service company in Vietnam)

Hãy liên hệ ngay chúng tôi để được tư vấn quý khách nhé.