Bảng tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ và thông số kỹ thuật

Ngày đăng: 18 Tháng 3, 2022

Khoan cấy thép chờ là phương pháp liên kết cốt thép với kết cấu bê tông có sẵn bằng cách khoan lỗ và sử dụng vật liệu kết nối chuyên dụng. Tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ quy định các yêu cầu về đường kính lỗ khoan, chiều sâu neo, khoảng cách bố trí và quy trình thực hiện. Bài viết dưới đây cung cấp bảng thông số kỹ thuật, các bước thi công và những lưu ý cần biết khi thực hiện khoan cấy thép chờ.

Tiêu chuẩn khoan cấy thép chờ và các thông số kỹ thuật liên quan

Tiêu chuẩn khoan cấy thép chờ và các thông số kỹ thuật liên quan

Mục lục

1 Khoan cấy thép chờ là gì?
2 Nên thi công khoan cấy thép chờ khi nào?
3 Bảng tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ và thông số kỹ thuật
- 3.1 Tiêu chuẩn về đường kính và chiều sâu lỗ khoan
- 3.2 Tiêu chuẩn về chiều sâu neo thép và khoảng cách bố trí
4 Quy trình khoan cấy thép chờ đúng kỹ thuật
5 Các loại hóa chất sử dụng phổ biến cho khoan cấy thép chờ
6 7 lưu ý về tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ cần biết

Khoan cấy thép chờ là gì?

Khoan cấy thép chờ là phương pháp neo cốt thép vào kết cấu bê tông đã đông cứng bằng cách khoan lỗ theo đường kính và chiều sâu quy định, sau đó bơm hóa chất liên kết cường độ cao rồi đưa thanh thép vào lỗ khoan. Sau khi hóa chất đông cứng, mối liên kết giữa thép và bê tông có khả năng chịu lực theo yêu cầu thiết kế khi các thông số thi công được thực hiện phù hợp. Hiệu quả liên kết còn phụ thuộc vào cường độ của bê tông nền tại vị trí khoan cấy, bởi nền bê tông không đảm bảo chất lượng có thể ảnh hưởng đến khả năng neo giữ của thanh thép.

Phương pháp này giúp bổ sung cốt thép vào kết cấu hiện hữu, hỗ trợ duy trì khả năng chịu tải của bê tông cốt thép khi được triển khai đúng yêu cầu kỹ thuật, đồng thời rút ngắn thời gian thi công so với các giải pháp gia cố truyền thống.

Nên thi công khoan cấy thép chờ khi nào?

Khoan cấy thép chờ thường được áp dụng trong các trường hợp sau:

Cải tạo, sửa chữa công trình cũ: bổ sung dầm, cột, mở rộng sàn, ban công, cầu thang, thông tầng.
Liên kết cốt thép giữa cấu kiện đã thi công xong với cấu kiện mới khi không thể đổ bê tông toàn khối.
Bổ sung liên kết cho đài móng, dầm móng, sàn tầng hầm trong trường hợp thép chờ bị sai lệch vị trí hoặc thiếu, đặc biệt trong các công trình có các dạng kết cấu móng khác nhau cần xử lý liên kết giữa cấu kiện cũ và mới.
Liên kết kết cấu thép, khung xương nhôm kính với khung nhà bê tông cốt thép trong hạng mục hoàn thiện như thang thép, mái sảnh, mái đón, máng nước.
Xử lý sự cố phát sinh trong thi công như thép chờ bị gãy, sai vị trí, hoặc vị trí không thể đặt thép chờ trước khi đổ bê tông.

Bảng tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ và thông số kỹ thuật

Tiêu chuẩn khoan cấy thép chờ tại Việt Nam có thể được tham chiếu theo TCVN 8163:2009, do Ban Kỹ thuật tiêu chuẩn Quốc gia TCVN/TC 17 Thép biên soạn, áp dụng cho mối nối cốt thép bê tông trong công trình dân dụng, công nghiệp, giao thông và thủy lợi. Bên cạnh đó, một số đơn vị thiết kế tại Việt Nam còn tham chiếu thêm tiêu chuẩn ACI 318 (Mỹ) để kiểm soát khoảng cách neo tới mép cấu kiện và khoảng cách giữa các neo, nhằm hạn chế hiện tượng nứt hoặc bung vỡ khối bê tông khi chịu lực.

Dưới đây là bảng thông số tham khảo theo hóa chất cấy thép Ramset G5, áp dụng phổ biến trong thi công thực tế:

Tiêu chuẩn về đường kính và chiều sâu lỗ khoan

Đường kính cốt thép (mm)	Đường kính lỗ khoan (mm)	Chiều sâu neo/lỗ khoan (mm)
10	12	100
12	14	120
14	16	140
16	18	160
18	22	180
20	25	200
22	28	220
25	30	300
28	35	350
32	40	380
40	50	480

Nguyên tắc chung: đường kính lỗ khoan thường lớn hơn đường kính cốt thép từ 2 – 10mm tùy loại thép, tạo khoảng trống phù hợp để hóa chất bao phủ bề mặt thanh thép sau khi cấy.

Tiêu chuẩn về chiều sâu neo thép và khoảng cách bố trí

Đường kính cốt thép (mm)	Chiều sâu neo (mm)	Chiều dày tối thiểu vật liệu nền (mm)	Cách mép tối thiểu (mm)	Cách tối thiểu giữa 2 cốt thép (mm)
10	100	125	90	180
12	120	150	110	220
14	140	170	110	220
16	160	190	170	250
18	180	220	170	300
20	200	245	170	350
22	220	270	210	380
25	300	310	210	420
28	350	340	270	540
32	380	400	300	600
40	480	500	400	800

Khoảng cách tới mép cấu kiện và khoảng cách giữa hai vị trí cấy thép cần tuân thủ đúng bảng trên để tránh hiện tượng nứt vỡ cục bộ vùng bê tông xung quanh lỗ khoan khi mối liên kết chịu lực kéo.

Quy trình khoan cấy thép chờ đúng kỹ thuật

Quy trình thi công khoan cấy thép chờ cần thực hiện tuần tự theo các bước sau để hỗ trợ mối liên kết đáp ứng yêu cầu về cường độ thiết kế.

Xác định vị trí và khoan tạo lỗ

Xác định chính xác vị trí cấy thép theo bản vẽ kỹ thuật, tránh phạm vào cốt thép hiện hữu bên trong kết cấu. Khoan tạo lỗ với đường kính và chiều sâu tương ứng đường kính cốt thép cần cấy theo bảng tiêu chuẩn ở trên, ví dụ thép D10 khoan lỗ đường kính 12mm, sâu 100 – 120mm.

Vệ sinh lỗ khoan trước khi bơm keo

Vệ sinh lỗ khoan là bước có ảnh hưởng lớn đến khả năng bám dính của hóa chất , thực hiện theo trình tự:

Thổi bụi lỗ khoan lần 1 bằng máy thổi hơi hoặc bơm hơi chuyên dụng.
Vệ sinh thành lỗ khoan bằng chổi sắt hoặc chổi nhựa cứng để loại bỏ bụi mịn bám trên vách lỗ.
Thổi bụi lỗ khoan lần 2 để đảm bảo lỗ khoan sạch hoàn toàn trước khi bơm hóa chất.

Bơm hóa chất và lắp đặt thép chờ

Lắp vòi bơm vào tuýp hóa chất và gắn vào súng bơm chuyên dụng. Bơm xả bỏ khoảng 15ml hóa chất đầu tiên cho đến khi hai thành phần hòa trộn đều màu, tránh bơm phần hóa chất chưa trộn đều vào lỗ khoan. Đưa vòi bơm vào sát đáy lỗ khoan, bơm hóa chất từ đáy tịnh tiến dần ra ngoài khoảng 2/3 chiều sâu lỗ, đảm bảo khi đưa thép vào hóa chất sẽ dâng đầy và tràn nhẹ ra miệng lỗ. Đưa thanh thép vào lỗ khoan theo chuyển động xoay như vặn ốc vít, đẩy vào hết chiều sâu quy định để hóa chất bao phủ đều toàn bộ bề mặt thép.

Kiểm tra và nghiệm thu sau khi thi công

Sau khi cấy thép, cần hạn chế tối đa tác động lực lên thanh thép trong suốt thời gian hóa chất đông cứng, thường kéo dài từ 2 – 6 tiếng tùy loại hóa chất và nhiệt độ môi trường thi công. Khi mối liên kết đã đạt cường độ theo khuyến cáo của nhà sản xuất, tiến hành kiểm tra độ chắc chắn và nghiệm thu trước khi thực hiện các công đoạn thi công tiếp theo. Các hạng mục liên quan cũng cần đảm bảo yêu cầu nghiệm thu cốp pha và bê tông trước khi chuyển sang bước thi công kế tiếp.

Quy trình bơm hóa chất và lắp đặt thép chờ đúng kỹ thuật

Quy trình bơm hóa chất và lắp đặt thép chờ đúng kỹ thuật

Các loại hóa chất sử dụng phổ biến cho khoan cấy thép chờ

Hóa chất cấy thép có vai trò quan trọng trong khả năng liên kết giữa thép và bê tông. Một số loại hóa chất được sử dụng phổ biến hiện nay gồm:

Hóa chất cấy thép Ramset Epcon G5
Hóa chất cấy thép Hilti RE 100
Hóa chất Hilti HVU
Hóa chất Hilti HIT – HY 200
Hóa chất cấy thép Fischer FIS VS 360 S
Hóa chất cấy thép Fischer FIS VT 380 C
Hóa chất cấy thép dạng ống nhộng Fischer FEB RM 16
Hóa chất Fischer FIS EM 390S
Hóa chất cấy thép Fastfix X7
Hóa chất Mason C-RE 585

Nên ưu tiên chọn hóa chất chính hãng, có nguồn gốc rõ ràng và còn hạn sử dụng, vì hóa chất kém chất lượng hoặc quá hạn có thể làm giảm đáng kể cường độ liên kết dù thi công đúng kỹ thuật.

7 lưu ý về tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ cần biết

Bên cạnh việc lựa chọn đúng thông số kỹ thuật trong quá trình khoan cấy thép chờ, một số yếu tố khác như vật liệu, cách thi công và kiểm tra sau khi hoàn thiện cũng cần được lưu ý.

Mối nối phải có thông số kỹ thuật đảm bảo

Đầu ren thép cốt cần được xử lý bề mặt để tạo ren khớp với ống nối, khoảng cách giữa các ren đều nhau và xoay cùng một hướng, hạn chế tối đa sứt mẻ.
Mối nối phải chịu được biến dạng và lực kéo đúng theo yêu cầu thiết kế.
Đặc tính biến dạng khi chịu lực kéo, nén và xoắn lặp lại nhiều lần không được vượt quá giới hạn cho phép.

Kiểm tra kỹ các tính chất của ống nối

Ống nối cần đảm bảo các chỉ tiêu cơ tính theo bảng sau:

Chỉ tiêu	Đơn vị	Giá trị
Giới hạn chảy (Re)	MPa	340 – 390
Giới hạn bền (Rm)	MPa	580 – 660
Độ giãn dài tương đối (A5)	%	13 – 19
Độ cứng	HB	187 – 255

Bên cạnh cơ tính, bề mặt ống nối không được có vết nứt hay khuyết tật nhìn thấy bằng mắt thường, chiều dài và đường kính ngoài phải đúng theo yêu cầu thiết kế, sai lệch cho phép về đường kính đỉnh ren là ± 0,15mm.

Chọn vật liệu gắn thép phù hợp

Vật liệu kết nối đổ vào lỗ khoan sau khi đặt thép quyết định độ chắc chắn và độ bền vững của mối liên kết khi công trình đưa vào sử dụng. Việc lựa chọn vật liệu kết nối chuyên dụng trong xây dựng phù hợp cần dựa trên loại kết cấu, đường kính thép và điều kiện làm việc thực tế của công trình. Hai nhóm vật liệu phổ biến:

Keo cấy thép: phù hợp với thép đường kính nhỏ từ 6 – 12mm, thành phần chính là nhựa epoxy pha phụ gia, độ giãn nở gần tương đương bê tông, giá dao động khoảng 100.000 – 200.000 đồng/sản phẩm.
Hóa chất cấy thép: độ bền cao hơn sau khi đông cứng, phù hợp với thép đường kính lớn hoặc cấy vào bê tông khối lớn, đá tự nhiên. Ngoài hóa chất cấy thép, một số vật liệu sửa chữa và liên kết bê tông cũng được sử dụng trong các trường hợp cần xử lý, gia cố hoặc hoàn thiện bề mặt kết cấu. Thành phần chính là chất kết dính epoxy 2 thành phần, đông cứng nhanh, thích hợp với môi trường khắc nghiệt. Các thương hiệu phổ biến: Ramset, Fischer, Hilti.

Thể tích vật liệu kết nối phù hợp

Định mức vật liệu cấy thép được tính theo công thức:

Định mức vật liệu cấy thép = Dung tích ống keo / (Thể tích lỗ khoan – Thể tích thanh thép chiếm chỗ), cho phép chênh lệch hao hụt khoảng 10%.

Bảng định mức tham khảo theo đường kính thép (áp dụng cho hóa chất Ramset G5):

Đường kính thép (mm)	10	12	16	18	20	22	25	28	32
Đường kính lỗ khoan (mm)	12	14	18	22	25	28	30	35	40
Độ sâu lỗ khoan (mm)	100	120	160	180	200	220	250	280	300
Thể tích hóa chất (ml)	9.6	17.4	29.6	36.9	55.2	78.5	84.0	143.4	197.1
Số thanh thép/ tuýp keo	66.0	36.5	21.5	17.2	11.5	8.1	7.6	4.4	3.2

Nên đổ vật liệu kết nối vừa khít lỗ khoan, không dư thừa cũng không thiếu hụt, và dùng súng bơm keo chuyên dụng để đưa hóa chất vào tận đáy lỗ khoan, tạo khả năng liên kết phù hợp giữa hóa chất và thanh thép.

Vặn chặt mối nối đúng quy định

Với các mối nối dùng ống ren, momen lực vặn tối thiểu cần đáp ứng theo bảng sau:

Đường kính thép cốt (mm)	16	18 – 20	22 – 25	28 – 32	36 – 40
Momen vặn nhỏ nhất (N.m)	100	180	240	300	360

Khi đường kính thép cốt hai đầu mối nối khác nhau, lấy momen vặn tương ứng với đường kính nhỏ hơn. Sau khi vặn chặt, phần ren lộ ra ngoài không được vượt quá độ dài 1 bước ren.

Đường kính và chiều sâu vật liệu phù hợp

Đường kính thép cốt, đường kính lỗ khoan và chiều sâu mũi khoan phải có mối tương quan chặt chẽ theo đúng bảng tiêu chuẩn đã nêu ở phần trên. Sai lệch một trong ba thông số này có thể ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của mối liên kết, dù các bước thi công khác đã thực hiện đúng kỹ thuật.

Nghiệm thu thực tế

Đây là bước có vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng hạng mục khoan cấy thép trước khi thực hiện các công đoạn tiếp theo. Các chỉ tiêu về lực kéo, lực nén, xoắn và chất lượng mối nối cần được kiểm định tại hiện trường, đối chiếu với số liệu đo đạc cụ thể để phát hiện sai lệch và xử lý kịp thời trước khi nghiệm thu chính thức.

Tiêu chuẩn khoan cấy thép chờ và các thông số kỹ thuật liên quan

Kiểm tra vị trí cấy thép, chiều sâu neo và tình trạng liên kết sau khi hoàn thiện giúp đánh giá chất lượng hạng mục thi công

Tiêu chuẩn về khoan cấy thép chờ không chỉ dừng lại ở việc chọn đúng đường kính lỗ khoan hay chiều sâu neo, mà còn bao gồm cả quy trình thi công, chất lượng hóa chất và bước nghiệm thu thực tế. Nắm vững bảng tiêu chuẩn TCVN 8163:2009 cùng các lưu ý kỹ thuật trong bài sẽ giúp đơn vị thi công kiểm soát tốt hơn các yếu tố liên quan đến mối liên kết, góp phần nâng cao độ ổn định và tuổi thọ sử dụng của công trình.

Bên cạnh yêu cầu về kỹ thuật thi công, việc lựa chọn vật tư phù hợp cũng là yếu tố cần được quan tâm trong mỗi hạng mục công trình. Phú An Nam là đơn vị cung cấp vật tư xây dựng, cung cấp các sản phẩm phục vụ nhiều nhu cầu thi công khác nhau, hỗ trợ khách hàng lựa chọn giải pháp phù hợp với yêu cầu thực tế.

Nguồn ảnh: Tham khảo từ các website chuyên ngành và YouTube nước ngoài.