Thi công cọc PHC bằng kỹ thuật khoan thả đã được áp dụng rộng rãi tại Nhật Bản từ những năm 2000. Bản chất của phương pháp này là khoan tạo hố trước đến độ sâu thiết kế, với đường kính hố lớn hơn đường kính cọc PHC. Sau khi tạo hố khoan, cọc PHC được cẩu hạ vào trong hố và tiến hành bơm vữa xi măng để lấp đầy khoảng trống giữa thành hố và thành cọc, tạo sự liên kết chặt chẽ. Trong quy trình này, máy khoan SIP được sử dụng để khoan và đồng thời phun vữa xi măng vào hố khoan trước khi đặt cọc PHC, giúp ổn định hố khoan và tăng cường khả năng chịu lực cho cọc.
Phương pháp khoan thả cọc là một giải pháp toàn diện, khắc phục hầu hết các nhược điểm của các kỹ thuật thi công cọc truyền thống như cọc khoan nhồi, ép cọc, và đóng cọc. Đối với cọc PHC, biện pháp đóng hoặc ép cọc thường được áp dụng, nhưng những phương pháp này dễ gặp hạn chế trong điều kiện địa chất phức tạp, đặc biệt là khi có các lớp cát xen kẹp hoặc khi cọc cần ngàm vào tầng đá phong hóa hay đá cứng. Hơn nữa, giới hạn về năng lực của thiết bị có thể khiến việc ép cọc không khả thi đối với các cọc có đường kính lớn cần hạ sâu. Phương pháp khoan thả không chỉ khắc phục các vấn đề trên mà còn đảm bảo chất lượng kỹ thuật, đẩy nhanh tiến độ thi công và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế cho dự án, phù hợp cho các công trình yêu cầu kỹ thuật cao và môi trường thi công phức tạp.
Với ưu điểm thiết bị thi công gọn nhẹ và an toàn cho các công trình lân cận, phương pháp khoan thả cọc đặc biệt phù hợp với các dự án có diện tích xây dựng hạn chế, các công trình xây chen giữa nhà cao tầng, hoặc những dự án trên nền đất yếu. Do không gây rung chấn lớn như các phương pháp đóng hoặc ép cọc, phương pháp này giúp hạn chế tối đa tác động đến môi trường xung quanh và đảm bảo an toàn cho các công trình liền kề, đáp ứng tốt yêu cầu kỹ thuật tại những khu vực có điều kiện thi công khó khăn.
Quy trình thi công khoan thả cọc bằng máy khoan SIP được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1. Quy trình thi công khoan thả cọc bằng máy khoan SIP
[1] Kimura, M. (2014). History of pile foundation technology in Japan and recent pile researches in Kyoto Universioty, a presentation at Hochiminh University of Technology:http://www.dce.hcmut.edu.vn/Resources/public/root/files/02%20Makoto%20Kimura.pdf.
[2] Park, J.B., Kim, J.S. and Chung, H.S. (2003). Bearing capacity characteristics of SIP piles, Journal of the Korean Geotechnical Society, 19(1):51-60 (in Korean).
[3] AIJ (2004). Building construction design guidelines, Architectural Institute of Japan (AIJ).