¿Un resumen de la tecnología de construcción de pilotes de presión estática?
1 Introducción
La construcción de presión estática utiliza el peso muerto del martinete estático y el contrapeso en el marco del pilote como fuerza de reacción para presionar los pilotes prefabricados. en el suelo Una tecnología de hinca de pilotes. Ya a principios de la década de 1950, se adoptó el método de pilotaje estático en las zonas costeras de mi país. En la década de 1980, con el desarrollo de la maquinaria de pilotaje y la mejora de la conciencia medioambiental, se impulsó aún más. En la década de 1990, los martinetes se habían serializado y se habían lanzado martinetes con una fuerza máxima de hinca de pilotes de 6800 KN, que podían prensar tanto pilotes cuadrados prefabricados como pilotes de tubos pretensados. Los edificios aplicables no son solo edificios de varios pisos y de mediana altura, sino también edificios de gran altura y estructuras grandes con 20 pisos o más. Actualmente se utiliza en Hubei, Guangdong, Shanghai, Jiangsu, Zhejiang, Fujian y otras provincias y ciudades de todo el país, especialmente en Shanghai, Nanjing, Guangzhou, el delta del río Perla y otros lugares.
2 Mecanismo de hundimiento de pilotes de presión estática
Los pilotes prefabricados de presión estática se utilizan principalmente en cimentaciones de suelos blandos. Durante el proceso de hundimiento del pilote, la punta del pilote provoca directamente la falla por punzonamiento del suelo, que va acompañada o precede a la falla por corte directo del suelo a lo largo del cuerpo del pilote. El agua de los poros es extruida por esta cizalla punzonadora para formar cabezas de agua desiguales, generando un exceso de presión del agua de los poros, alterando la estructura del suelo, reduciendo la resistencia al corte de una parte del suelo alrededor del pilote que es aproximadamente el doble del diámetro del pilote, causando Un ablandamiento grave (suelo cohesivo) o un espesamiento (limo, arena) provocan una remodelación del suelo, lo que permite que los pilotes de presión estática se envíen fácil y continuamente a las capas profundas del suelo de los cimientos. Si hay una pausa en el proceso de prensado del pilote, parte de la presión del agua intersticial desaparece y el suelo alrededor del pilote se consolida radialmente, lo que aumenta la compacidad del suelo alrededor del pilote y la fricción lateral del pilote, especialmente cuando el extremo del pilote se altera y la fuerza del suelo se recupera, lo que resulta en un mayor aumento en la resistencia del extremo del pilote. Cuanto más larga es la pausa, más se recupera la fuerza del suelo perturbado. Por lo tanto, el hundimiento estático de pilotes no debe detenerse a mitad de camino. Cuando se debe detener la conexión de pilotes, se debe considerar la conexión de pilotes poco profundos y evitar la conexión de pilotes a una profundidad donde la calidad del suelo sea buena. Los pilotes de presión estática son pilotes que exprimen el suelo y aumentan la densidad del suelo alrededor del pilote durante el proceso de prensado. El efecto de compresión del suelo depende de la geometría de la sección del pilote, el espaciamiento de los pilotes y las propiedades de la capa del suelo.
3 Ámbito de aplicación del método de presión estática
El método de presión estática suele ser adecuado para capas de arcilla altamente comprimibles o capas de arcilla blanda que contienen arena ligera. Cuando un pilote necesita pasar a través de una capa intermedia de suelo arenoso de cierto espesor, debe basarse en la fuerza de hinca del pilote y la presión final del martinete, la forma, espesor y densidad de la capa de suelo, los indicadores mecánicos de la capa superior. y las capas inferiores del suelo, el tipo de pilote, la estructura y resistencia del pilote, el tamaño y la disposición de la sección del pilote, el nivel del nivel freático, el tiempo y el número de tiempos de estabilización de la presión antes de la presión final, etc. tomado en consideración para determinar su aplicabilidad.
Los martinetes con una fuerza motriz superior a 4000 kN pueden penetrar capas de arena densas y de densidad media con un espesor de 5 ~ 6 m. Los martinetes de tamaño mediano (fuerza de pilotaje ≤ 2400 kN) tienen una capacidad limitada para penetrar. capas de arena y es necesario juzgar el propósito del apilamiento.
Los pilotes de presión estática también son adecuados para zonas kársticas con capas de cobertura finas. Es difícil perforar agujeros con pilotes perforados en estas áreas; los pilotes perforados son propensos a atascarse con martillos; los pilotes hincados son propensos a romperse. Sólo los pilotes de presión estática se pueden presionar lentamente para mostrar la resistencia a la compresión del pilote. Sin embargo, los pilotes de presión estática deben usarse con precaución en áreas kársticas donde las cuevas y zanjas están más desarrolladas, y en áreas donde hay muchos cantos rodados y obstáculos en el suelo.
El martinete pequeño (fuerza de pilotaje ≤600 kN) se utiliza para prensar pilotes pequeños prefabricados y es adecuado para capas que soportan fuerza (como capa de arcilla limosa de plástico duro, capa de limo, capa de limo de densidad media, etc.) .). ) dentro de 10 m.
4 Construcción de pilotes de presión estática
4.1 Tipo de pilote
Los pilotes prefabricados de hormigón armado utilizados para la construcción de pilotes de presión estática incluyen pilotes cuadrados RC, pilotes tubulares de PC y PHC. En algunas zonas se utilizan pilotes tubulares, pilotes tubulares PTC y pilotes prefabricados huecos de hormigón armado con un círculo exterior y un círculo interior.
4.2 Hincha de pilotes
La construcción de pilotes prefabricados de presión estática generalmente adopta el método de prensado de pilotes segmentados y extensión segmentada. El proceso de construcción es el siguiente: medición y posicionamiento - hincador de pilotes en el lugar - elevación y entrega de pilotes - centrado y enderezamiento de pilotes - prensado de pilotes - conexión de pilotes - presión de pilotes nuevamente - (alimentación de pilotes) - parada de pilotes de presión - corte de cabezas de pilotes .
Medición y posicionamiento
Normalmente, se introduce una barra de acero corta en el centro del pilote. Si la construcción se lleva a cabo en un sitio blando, el movimiento del martinete apretará las barras cortas de acero prehincadas, por lo que la posición del pilote generalmente debe volver a determinarse después de que el martinete esté en su lugar.
4.2.2 El martinete está en su lugar
Después de instalar y depurar el martinete seleccionado, vaya a la posición del pilote y haga que el centro de la garra de sujeción del martinete (el La línea central se puede colgar) y el suelo. Las pilas de muestra de arriba están básicamente alineadas. Después de nivelar el martinete, verifique nuevamente y fuerce el largo camino (barco largo) hacia el suelo.
4.2.3 Elevación y alimentación de pilotes
La longitud de la sección del pilote prefabricado de presión estática es generalmente inferior a 12 m, y el pilote se puede levantar y alimentar directamente a través del regulador de trabajo en el martinete puede equiparse con un regulador especial para elevación y alimentación de pilotes. La primera pila (pila inferior) debe ser una pila puntiaguda. Cuando el pilote se transporta cerca del martinete, generalmente se utiliza un método de elevación de un solo punto. El método de elevación con gatos dobles (eslingas) y urinarios (vigas pequeñas) puede hacer que los pilotes entren verticalmente en las mordazas de la abrazadera del pilote. . Cuando se utiliza el método del cemento de azufre para conectar pilotes, se debe verificar la profundidad del orificio del anclaje de lodo y se deben limpiar las inclusiones y la acumulación de agua en el orificio antes de levantarlo.
4.2.4 Alineación y enderezamiento del cuerpo del pilote
Cuando el pilote se iza dentro de la abrazadera del pilote, el comandante bajará lentamente el plano de comando hasta la punta del pilote a unos 10 cm por encima. Luego levante el pilote, ajuste el martinete para alinear la punta del pilote con la posición del pilote, presione el pilote en el suelo entre 0,5 y 1,0 m, luego deje de presionar y corrija la verticalidad del pilote desde los dos ortogonales. lados de la pila. Sólo cuando la desviación vertical del pilote es inferior al 0,5%, el pilote se puede prensar oficialmente.
4.2.5 Prensado de pilotes
El prensado de pilotes utiliza la fuerza telescópica del cilindro prensador de pilotes del motor principal para presionar el pilote en el suelo. Los diferentes modelos de hincadores de pilotes tienen diferentes carreras máximas del cilindro de hinca de pilotes, que generalmente son de 1,5 a 2,0 m. Por lo tanto, cada vez que se hinca el pilote, la profundidad del pilote es de aproximadamente 1,5 a 2,0 m. Luego suelte la abrazadera y levante. la abrazadera - Presione nuevamente y así sucesivamente. Cuando una sección de pilote se presiona a 80~100 cm sobre el suelo, se puede conectar o instalar una máquina alimentadora de pilotes para presionar el pilote hasta la elevación de diseño.
Conexión de pilotes
Las formas de unión comunes de pilotes prefabricados de presión estática incluyen soldadura eléctrica y juntas de anclaje de cemento de azufre. Durante la construcción con soldadura eléctrica, se debe eliminar el mortero, el óxido, el aceite y otras impurezas en la interfaz antes de soldar. La superficie de la ranura debe tener un brillo metálico y se debe agregar una placa de posicionamiento. Si hay agujeros de aire en la conexión, se deben rellenar con láminas de hierro en forma de cuña y soldar firmemente. La ranura de soldadura debe soldarse en 3 a 4 capas y la escoria de soldadura debe eliminarse de cada capa. Se debe utilizar un revestimiento simétrico manual durante la soldadura para evitar defectos de soldadura como burbujas e inclusiones de escoria. La costura de soldadura debe ser continua y completa, y la unión soldada debe enfriarse naturalmente durante 15 minutos antes de que se pueda aplicar presión. Está estrictamente prohibido enfriar o presionar con agua inmediatamente después de soldar. La calidad de las juntas de anclaje de cemento de azufre debe controlarse estrictamente durante la construcción.
Entrega de pilotes
Si la parte superior del pilote está cerca de la elevación de diseño y la presión del pilote no alcanza el valor especificado, se puede entregar el pilote. Si la parte superior del pilote está a cierta distancia del suelo y la fuerza de presión del pilote ha alcanzado el valor especificado, se debe cortar el pilote para facilitar el movimiento del martinete.
En la operación de alimentación de pilotes de presión estática, se pueden utilizar secciones de pilotes prefabricadas in situ como máquinas de alimentación de pilotes. Cuando la superficie superior del último pilote de presión prefabricado alcance aproximadamente 1,5 m por encima del suelo de construcción, se debe colgar otro pilote en la superficie superior del pilote de presión y las juntas no deben conectarse.
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