Cọc cừ Larsen: ứng dụng, các loại tiết diện và lưu ý thi công

Cọc cừ Larsen — tên gọi quen thuộc của cừ ván thép — là những thanh thép cán nóng có khớp khóa ở hai mép. Đóng hoặc ép liền nhau xuống đất, các khớp khóa móc vào nhau thành một bức tường thép liên tục, vừa chắn đất vừa chắn nước. Tường cừ dựng nhanh, chịu uốn tốt so với khối lượng thép, và quan trọng nhất: rút lên được để dùng lại cho công trình sau. Vì vậy cừ Larsen gần như là lựa chọn mặc định cho hố móng tạm và vây khô dưới nước.

Cọc cừ Larsen dùng làm gì

Trang thép cọc cừ liệt kê bốn nhóm ứng dụng chính:

• Tường vây hố móng, tầng hầm. Chắn đất và nước ngầm quanh hố đào, đặc biệt khi hố móng sát nhà liền kề không có chỗ để đào mái dốc. Đây là ứng dụng phổ biến nhất ở đô thị.
• Kè sông, kè biển, đê chắn sóng. Tường cừ liên tục chống xói chân kè, giữ đất bờ không bị dòng chảy cuốn đi.
• Cầu cảng, âu thuyền, cống. Cừ vừa chắn đất phía sau vừa là kết cấu chịu lực của tường bến.
• Vây khô mố trụ cầu, đường ống. Quây kín một khu dưới nước rồi bơm cạn để thi công móng, đổ bê tông trong điều kiện khô.

Hai nhóm đầu và nhóm cuối thường là công trình tạm: dựng lên phục vụ thi công rồi rút cừ thu hồi. Kè vĩnh cửu và tường bến là công trình lâu dài: cừ nằm lại trong đất, có khi ngâm nước mặn hàng chục năm. Phân biệt hai nhóm này từ đầu quyết định chọn hàng mới hay hàng đã qua sử dụng, và có cần xử lý chống ăn mòn hay không.

Các loại tiết diện cừ

Cừ U (Larsen)

Cừ U là dạng quen gọi “cừ Larsen” nhất: mặt cắt hình chữ U mở, khớp khóa nằm ở hai mép cánh. Hai thanh ghép ngược chiều nhau tạo thành một mô-đun tường uốn lượn. Trang sản phẩm công bố các cỡ sau:

Loại	Bề rộng ghép × chiều cao tiết diện	Dùng khi
SP-II	400 × 100 mm	Hố móng nông, tường vây tạm tải nhẹ
SP-III	400 × 125 mm	Hố móng sâu vừa, kè sông
SP-IV	400 × 170 mm	Hố móng sâu, áp lực đất và nước lớn
SP-IIw · SP-IIIw	Bề rộng ghép 600 mm	Tường dài, cần ít khớp khóa hơn trên mỗi mét tường

Kích thước theo trang thép cọc cừ. Chiều dày, khối lượng và mô men kháng uốn của từng cỡ tra theo bảng tiết diện của tiêu chuẩn sản xuất ghi trên CQ — JIS A5528 với hàng hệ Nhật, GB/T 20933 với hàng hệ Trung Quốc.

Tiết diện càng cao thì mô men kháng uốn càng lớn: hố móng càng sâu, áp lực đất càng lớn thì càng phải lên SP-III hoặc SP-IV. Loại bề rộng 600 mm phủ được nhiều mét tường hơn với cùng số thanh, giảm số lần đóng và số khớp khóa — mỗi khớp khóa là một đường tiềm năng thấm nước.

Cừ Z và cừ phẳng

Cừ Z có khớp khóa nằm ở mép ngoài, xa trục trung hòa, nên cùng khối lượng thép cho mô men kháng uốn cao hơn cừ U — dùng cho tường vây sâu, tường bến. Cừ phẳng (straight web) gần như không chịu uốn mà chịu kéo theo vòng, ghép thành các ô vây tròn (cellular cofferdam) cho đê quây và bến cảng.

Mác thép cọc cừ

Mác	Tiêu chuẩn	Giới hạn chảy tối thiểu
SY295	JIS A5528	295 MPa
SY390	JIS A5528	390 MPa
S355GP	EN 10248	355 MPa
Q345B	GB/T 1591-2008	345 MPa

Trị số là mức tối thiểu theo tiêu chuẩn ghi cùng hàng, không phải trị số đo của lô hàng. GB/T 1591-2008 đã bị bãi bỏ, bản 2018 thay mác Q345 bằng Q355.

Cần hàn nhiều — hàn nối dài cừ, hàn bản mã cho hệ văng — thì hỏi thêm về hàng theo JIS A5523 (mác SYW295, SYW390), tiêu chuẩn cọc cừ cán nóng hàn được, có khống chế thành phần để mối hàn ít nứt. Dù mác nào, quy trình hàn phải chốt theo thành phần thật ghi trong CQ của lô.

Lưu ý khi thi công

Trước khi hạ cừ

• Khảo sát địa chất và công trình lân cận. Đất lẫn đá, cuội hoặc vật cản ngầm làm cừ lệch hướng, tuột khóa. Nhà lân cận yếu thì cân nhắc phương pháp ít rung.
• Kiểm từng thanh. Thanh cong, khóa móp, khóa dính đất đá phải xử lý trước; một thanh tuột khóa dưới đất là một chỗ hở trên cả bức tường.
• Bôi chất trám khóa nếu tường cần kín nước, trước khi xỏ khóa.
• Dựng khung dẫn hướng để giữ tuyến tường thẳng và cừ thẳng đứng ngay từ những thanh đầu.

Chọn phương pháp hạ cừ

Phương pháp	Ưu điểm	Cần lưu ý
Búa rung	Nhanh, phổ biến, dùng được cả để rút cừ	Rung truyền sang nền và công trình lân cận
Ép tĩnh (máy ép cừ)	Êm, ít rung, hợp khu dân cư, sát nhà liền kề	Khó xuyên lớp đất rất chặt hoặc lẫn đá
Búa đóng	Xuyên được lớp đất cứng	Ồn, dễ làm dập đầu cừ nếu không có mũ đệm

Trong khi hạ cừ

• Đóng theo cặp và theo đợt: hạ từng đoạn ngắn cho cả dãy rồi mới đóng sâu, để cừ không nghiêng dồn về một phía.
• Kiểm độ thẳng đứng liên tục. Cừ nghiêng tích lũy thì thanh cuối không khép được với thanh đầu ở góc tường; xử lý bằng cừ góc hoặc cừ chêm theo thiết kế.
• Nối dài cừ theo đúng chi tiết mối nối của thiết kế, không hàn nối tùy tiện tại hiện trường.

Khi đào đất

Tường cừ chỉ an toàn khi hệ văng chống được lắp đúng cao độ và đúng thời điểm: đào tới đâu lắp văng tới đó, không đào quá cao độ thiết kế rồi mới lắp. Theo dõi chuyển vị đỉnh cừ, mực nước ngầm và lún của công trình lân cận trong suốt thời gian hố mở. Trang sản phẩm ghi Tấn Quốc cắt bản mã, thanh giằng hệ văng chống bằng CNC theo file CAD (DWG, DXF), giao cùng cừ.

Rút cừ và thu hồi

Với tường vây tạm, rút cừ là bước cuối nhưng dễ gây hậu quả nhất:

1. Chỉ rút khi kết cấu bên trong đã đủ khả năng chịu lực và đất đã được lấp, đầm theo thiết kế.
2. Rút bằng búa rung, xen kẽ từng thanh thay vì rút liên tục một dãy, để đất quanh cừ không bị kéo theo cả mảng.
3. Lấp khe rỗng cừ để lại — bằng cát hoặc vữa theo chỉ định — nhất là khi sát nhà lân cận, tránh lún sau khi rút.
4. Vệ sinh, kiểm tra từng thanh sau khi rút: độ thẳng, khóa, đầu cừ bị dập. Thanh đạt thì xếp lại cho lần dùng sau.

Cừ đã qua sử dụng nhưng còn đủ tiết diện và khớp khóa chính là cừ loại 2 trên thị trường. Trang thép cọc cừ ghi Tấn Quốc kiểm độ thẳng và khóa của cừ loại 2 trước khi xuất; loại này hợp với hạng mục tạm. Kết cấu vĩnh cửu, nhất là phần ngâm nước mặn, dùng hàng mới, và cừ nằm lâu ngoài trời thì mạ kẽm nhúng nóng. Công ty bán và cho thuê cừ, nên với hố móng tạm có thể so sánh hai phương án theo thời gian sử dụng.

Câu hỏi thường gặp

Cừ Larsen và cừ ván thép có khác nhau không?

Không. Larsen là tên gọi quen dùng của cừ ván thép tiết diện U; trên hồ sơ kỹ thuật thường ghi theo loại tiết diện như SP-III, SP-IV kèm tiêu chuẩn sản xuất.

Hố móng sâu thì chọn SP-III hay SP-IV?

Tùy áp lực đất, nước và hệ văng chống, không chỉ tùy chiều sâu. Kỹ sư địa kỹ thuật tính mô men trong tường rồi chọn tiết diện có mô men kháng uốn đủ.

Cừ loại 2 có dùng cho công trình vĩnh cửu được không?

Không nên. Cừ loại 2 hợp với hạng mục tạm; kết cấu vĩnh cửu, nhất là ngâm nước mặn, dùng hàng mới để còn đủ chiều dày dự phòng ăn mòn.

Chiều dài cừ có những loại nào?

Trang sản phẩm công bố 6, 9, 12, 15 và 18 m, cắt theo yêu cầu.

Gửi hồ sơ hố móng để chọn cừ

Gửi mặt bằng hố móng, chiều sâu đào, thời gian cần giữ hố và hồ sơ địa chất nếu có; từ đó chọn loại cừ, phương án mua hay thuê, và lịch xuất cừ khỏi kho. Quy cách đầy đủ xem ở trang thép cọc cừ, liên hệ qua trang liên hệ.