¿Análisis sobre la tecnología de construcción de pilotes moldeados in situ excavados artificialmente?
0. Descripción general del proyecto
Un determinado proyecto tiene un área de construcción de 9820 m2. Los seis pisos son todas estructuras de estructura, incluido 1 piso subterráneo, 5 pisos sobre el suelo y el sótano. Tiene 3,5 m de altura, y el primer y segundo piso tienen una altura de 4,6 m, 3-5 pisos tienen una altura de 3,5 m. La base de este proyecto fue originalmente una base de pilotes de presión estática. Dado que el sitio de construcción es estrecho y el plano es rectangular, considerando que la maquinaria de construcción de pilotes de presión estática es grande y difícil de entrar y salir del sitio, y el radio de construcción de los cimientos de pilotes alrededor del sitio rectangular no es suficiente para la construcción, después de la investigación y discusión por las unidades de diseño, construcción, supervisión y construcción, los pilotes de presión estática fueron La cimentación se cambió a cimentación de pilotes independientes. Durante el proceso de excavación de tierra se realizaron dos niveles de nivelación. El coeficiente de inclinación del primer nivel es de 1: 0,33 a -3,8 m, y el coeficiente de inclinación del segundo nivel es de 1: 0,5 a -7,6 m. Cuando la excavación local alcanza los -7,6 m, la unidad de construcción propuso que la excavación de cimientos fuera una. Cimentación profunda. El sitio de excavación es estrecho y el coeficiente de pendiente no puede cumplir con los requisitos de diseño. La excavación es bastante peligrosa y el costo es alto. Requiere cambiar la forma de la cimentación. Después de la investigación por parte de las unidades de construcción, diseño, supervisión, construcción y otras, se cree que los pilotes moldeados in situ excavados manualmente tienen una alta capacidad de carga, tensión estructural clara, asentamiento pequeño, propiedades mecánicas confiables, tecnología de operación de construcción simple, pequeña ocupación de Espacio pequeño y sin impacto en el medio ambiente y los edificios circundantes, puede ahorrar costos de maquinaria de construcción y reducir los costos del proyecto. Después de una cuidadosa consideración, se decidió cambiar a pilotes excavados manualmente.
De acuerdo con los requisitos de diseño, hay un total de 64 pilotes en la construcción de este proyecto, con diámetros de pilote de 1000 ~ 1400 mm y especificaciones de * * * la capa de soporte del extremo del pilote es de arcilla; capa, y el suelo del extremo del pilote tiene la resistencia final máxima. El valor estándar no es inferior a q = 1160 kPa. La longitud del cuerpo del pilote se determina de acuerdo con las condiciones específicas de construcción en el sitio. La profundidad de la punta del pilote que ingresa a la capa de soporte no es menor que el diámetro del cuerpo del pilote y la altura de expansión de la base es de 1400 ~ 2600 mm.
Ingeniería geológica y condiciones hidrológicas
Según los datos geológicos, la base del pozo desde el suelo hasta -6,8 m (elevación absoluta 85,70 m) está llena de tierra de relleno variada acumulada. El agua subterránea es abundante y la profundidad del entierro es de 5,7 ~ 6,2 m. En circunstancias normales, la profundidad del agua subterránea es de unos 4 m en la temporada de lluvias. El cambio anual del nivel del agua subterránea es de aproximadamente 1,5 m. No es corrosivo para las barras de acero en las estructuras de hormigón y de hormigón armado. metros (elevación absoluta 85,70 metros) (capa de soporte básica).
2. Tecnología de construcción y medidas de control de calidad
2.1 Método de construcción
Para suelos de relleno varios de superficie, utilice directamente una pala o un pico neumático para excavar manualmente. El muro de contención de hormigón se vierte con encofrado de acero combinado estándar, la jaula de acero se fabrica en el sitio y se iza con una grúa. El hormigón se mezcla uniformemente mediante una estación de mezcla de hormigón (hormigón comercial), se transporta mediante un camión de hormigón y se vierte mediante un. tambor reductor y vibrado por un vibrador enchufable.
2.2 Proceso de construcción
Establezca la posición y elevación del pilote → Excave el primer orificio del pilote → Ate la primera sección de las barras de acero protectoras de la pared, instale y verifique el encofrado → Vierta el primero sección de la pared protectora Concreto → Verifique el eje del pilote (centro) → Levante el marco de transporte vertical → Instale el cabrestante → Instale el cucharón, la iluminación, la cubierta móvil, la bomba de agua, el ventilador, etc. → Excavación y levantamiento del segundo movimiento de tierras del pozo del pilote (renovación) → Inspección del pilote (centro). Instalación, inspección y aceptación del encofrado → Vierta la segunda sección de concreto del muro de contención → Circule gradualmente hacia abajo → Retire la sección anterior del encofrado del muro de contención y excave para agrandar el fondo → Verifique el eje (centro) del pilote y verifique y acepte el soporte capa de tierra → colgar la jaula de acero → colocar una cuerda de hormigón (conducto) → verter hormigón del cuerpo del pilote (con vertido y vibración) → insertar barras de acero.
2.2.1 Medición y replanteo
Replanteo para determinar la posición y cota del pilote: en el plano del foso de cimentación de -3,8 m, en base a los datos de la red de control de levantamiento de edificación y la medición de los pilotes de cimentación. Supongamos que determina la red de control de la red del eje del pilote y el punto de referencia de elevación. Determine el centro de la posición del pilote, tome el centro como el centro del círculo, tome el radio exterior del muro protector del pilote como radio y dibuje el círculo superior. Utilice líneas de cal como líneas de dimensión para la excavación de orificios para pilotes. Una vez determinada la alineación del pilote, los departamentos pertinentes deben revisarla y la excavación sólo puede comenzar después de que se completen los procedimientos de inspección previa. Utilice un teodolito para replantear de acuerdo con las posiciones diseñadas de los pilotes para garantizar la precisión de las posiciones de los pilotes. Asegúrese de que la desviación entre la posición del plano del agujero y la posición diseñada del pilote no sea superior a 5 cm.
Excavación de tierra
La excavación se realiza por tramos, estando determinada la altura de cada tramo por la capacidad del muro de tierra para mantenerse en pie. Generalmente la altura de un tramo de encofrado es de 1,0m como tramo de construcción.
La excavación manual se realiza de arriba a abajo con picos y palas, y cuando se encuentra suelo duro, se utilizan picos neumáticos para romperlo. Para el mismo tramo, la secuencia de excavación es desde el centro hacia la periferia. En la parte de expansión inferior, primero excave el cilindro del cuerpo del pilote y luego corte la tierra de arriba a abajo de acuerdo con el tamaño de la expansión inferior para formar la forma de expansión inferior. La tierra residual se coloca en un balde con fondo removible. El transporte vertical se levanta mediante un cabrestante.
Cuando se construye bajo agua subterránea, el barro se debe sacar a tiempo con un balde. Si hay una gran cantidad de filtración de agua, se debe cavar un pozo de sumidero en el fondo del hoyo y se debe usar una bomba de aguas residuales para drenar el agua del hoyo de la pila.
2.2.3 Construcción de protección del muro
El muro de contención de este proyecto adopta un encofrado de acero compuesto estándar con soporte interno. El concreto del muro de contención se mezcla con un mezclador en el sitio y. Transportado por camión volquete motorizado, vibración de molde enchufable. Las barras de acero se cortan y doblan mecánicamente, se unen en jaulas de acero semiacabadas in situ y toda la estructura se iza hasta el agujero mediante una grúa.
De acuerdo a las condiciones geológicas se utiliza un muro de contención de hormigón dentado externo. Cuando se utiliza la capa de arena para retener el muro, se agregan barras de acero de 8 mm de diámetro y se separan vertical y horizontalmente. es de 200 mm. La parte más delgada del hormigón del muro de contención es de 150 mm, y los muros de contención superior e inferior se superponen en 50 mm de hormigón de piedra fina.
El encofrado de hormigón del muro de contención se ensambla utilizando un encofrado de acero combinado estándar y la sección superior se retira para soportar la sección inferior para su reciclaje. El encofrado está conectado con clips en forma de U y el anillo de acero consta de dos semicírculos de arriba a abajo, que sujetan firmemente el encofrado sin necesidad de soporte adicional. La línea central del anillo de contención de hormigón debe coincidir con el eje del pilote y su desviación del eje del pilote debe ser inferior a 20 mm. Después de la excavación manual a una profundidad de 1 m, la primera sección del muro de contención del anillo del agujero. Se apoya el encofrado y se vierte el hormigón de retención en su lugar. Al instalar el encofrado del muro de contención, se deben utilizar cuatro puntos de control centrales para corregir la posición del encofrado y se debe asignar una persona dedicada para verificar estrictamente la posición central y el espesor de la pared del orificio. El muro de contención de hormigón en la primera sección debe ser 150 mm más grueso que el muro de contención detrás de él y 20 mm por encima del suelo del sitio. Una vez completada la primera sección del muro de contención, se debe verificar el posicionamiento del centro del orificio, la excavación, el encofrado y el hormigón del muro de contención moldeado in situ. Este ciclo continúa hasta que se alcanza la elevación de diseño de la parte superior de la base expandida, y luego se excava el movimiento de tierras de la base expandida hasta que la fuerza de sujeción cumpla con los requisitos.
2.2.4 Producción e instalación de jaulas de acero
Las jaulas de acero se procesan en productos semiacabados en el sitio de construcción y toda la grúa se iza dentro del pozo al mismo tiempo. . Fuera de las barras principales se colocan estribos de refuerzo con un diámetro de 12. La jaula de acero debe manipularse con cuidado durante el transporte, elevación e instalación para garantizar la integridad del esqueleto y evitar deformaciones. El punto de elevación está ubicado en el estribo de acero. El punto de elevación debe ser recto y estable. Debe estar alineado con el orificio del pilote y hundirse lentamente para evitar colisiones con la pared del orificio. La desviación de la posición de elevación no debe ser superior a 5 cm.
La capa protectora de la estructura de acero se asegura insertando un bloque de hormigón circular C30 con una abertura central y un espesor de 5 cm en los estribos. El bloque se instala cada 2 m verticalmente, y cada bloque se penetra seis. Disposiciones a lo largo de la circunferencia. 2.2.5 Preparación y vertido de pilotes de hormigón
El hormigón se transporta mediante vehículos comerciales de transporte de hormigón y vehículos de transporte de hormigón, y se vierte en serie a velocidad reducida. La altura entre el fondo del tubo de sarta y el fondo del hoyo o la superficie de concreto no deberá exceder los 2 m.
Después de aceptar la formación del agujero y la capa de soporte, el hormigón del pilote se verterá inmediatamente. Al instalar un marco de acero en el orificio, el asentamiento del concreto debe controlarse entre 5 y 8 cm. Al verter hormigón en pilotes, se debe verter continuamente en capas y vibrar capa por capa. El espesor de cada capa de vibración no debe exceder los 0,5 m. Cuando la distancia desde el agujero es inferior a 6 m, es difícil vibrar manualmente bajo tierra. . Agregue un agente reductor de agua de calcio de madera al 0,25% al concreto para aumentar el asentamiento del concreto a 15 ~ 18 cm, y use la fuerza de impacto cuando el concreto cae para hacer que el concreto sea denso. A 6 m del agujero, el hormigón se debe verter en capas y vibrar y compactar en capas con un vibrador enchufable hasta la parte superior de la pila. El hormigón se debe verter utilizando un vibrador enchufable e insertarlo al mismo tiempo para garantizar la compacidad del hormigón. Antes del fraguado inicial, se debe alisar el concreto en la parte superior del pilote. Si hay una capa de lechada en la superficie, se debe cincelar para asegurar una buena conexión con la tapa superior.
2.3 Control de calidad de la formación de orificios
2.3.1 Antes de abrir, replantear y posicionar de acuerdo con el punto de referencia de medición y la línea base de medición de la unidad de construcción.
Antes de abrir el hoyo, se debe liberar el centro del hoyo del pilote de acuerdo con el punto de referencia de medición y la línea base de medición de la unidad de construcción y ser revisado por el supervisor. La posición del pilote debe posicionarse y replantearse con precisión, y los pilotes del pórtico de posicionamiento deben colocarse fuera de la posición del pilote, con una persona responsable dedicada.
2.3.2 Durante el proceso de formación del agujero, debe haber una persona dedicada a controlar la elevación del fondo del pilote.
Al formar agujeros, debe haber una persona dedicada a controlar la elevación del fondo del pilote para evitar una excavación excesiva. La verticalidad, la integridad, el diámetro y la profundidad del pilote y otras dimensiones deben cumplir con los requisitos de diseño y especificaciones. Para garantizar la precisión de la medición, es necesario realizar una nueva verificación.
Es necesario evitar una expansión descuidada del orificio debido a una operación relativamente difícil, o incluso una expansión falsa o ninguna expansión, lo que debilitará en gran medida la capacidad de carga de la punta del pilote, provocando que la capacidad de carga no cumpla con los requisitos de diseño, causando peligros ocultos de accidentes de ingeniería.
2.3.3 Control de calidad del muro de contención
Cuando se utilizan muros de contención de hormigón armado moldeados in situ, el espesor del muro de contención y la resistencia del hormigón deben cumplir con los requisitos de diseño. . El grado de resistencia del hormigón del muro de contención en este proyecto es C20. El encofrado del muro de contención se reutiliza retirando la sección superior para soportar la sección inferior. El encofrado está conectado en forma de U, o se proporcionan anillos de acero en forma de arco hechos de acero de canal o acero en ángulo en los extremos superior e inferior de cada encofrado como soportes internos para apretar el encofrado y evitar que el encofrado se deforme por la tensión. La primera sección del muro de contención debe ser 150 ~ 200 mm más alta que el suelo, y el espesor del muro de contención debe ser 100 ~ 150 mm más alto que el espesor del muro de contención para facilitar la retención de suelo y agua. El eje y la elevación de la ubicación del pilote deben marcarse en la primera sección del muro de contención.
2.3.4 Vertido de la primera sección de hormigón para el muro de contención
Después de instalar el encofrado del muro de contención, el hormigón del muro de contención se debe verter y apisonar inmediatamente. Se retirará cuando la resistencia del hormigón alcance los 1,2 MPa y, dependiendo de las condiciones climáticas, generalmente será necesario esperar 24 horas después del riego.
2.3.5 Retirar el primer y segundo encofrado del muro de contención.
El encofrado del muro de contención adopta el método de quitar el soporte de la sección superior y se deja una abertura de vertido de hormigón de 100 mm de altura en la parte superior del encofrado. Vierta la segunda sección de hormigón del muro de contención: el hormigón se transporta en un cubo y se apisona firmemente. Circule hacia abajo capa por capa: excave los agujeros de los pilotes hasta la profundidad diseñada y verifique la calidad del suelo. La parte inferior del pilote debe estar sobre la capa de soporte especificada en el diseño y alcanzar la profundidad de entrada a la capa de soporte.
2.3.6 Ampliación de la excavación del fondo
Para excavar el pilote de fondo, se debe excavar primero el cilindro de la parte inferior expandida y luego de acuerdo con el tamaño y forma de la excavación diseñada. Posición inferior expandida, la pila inferior debe excavarse de arriba a abajo. Corte el suelo debajo.
2.4 Control de Calidad de Pilotes Terminados
Al excavar hasta la elevación de diseño, no debe haber agua en el fondo del pozo. Una vez completado el pozo final, se debe limpiar el limo de la pared protectora, los residuos y el agua en el fondo del pozo, y luego se debe llevar a cabo la aceptación oculta del proyecto. Control de calidad de las jaulas de acero; (1) Las barras de acero deben ser inspeccionadas y aceptadas cuando ingresan al sitio, deben tener un certificado de calidad y deben realizar pruebas de propiedades mecánicas y pruebas de soldadura. La unidad de supervisión debe realizar pruebas paralelas antes. se pueden utilizar. (2) La varilla de soldadura debe tener garantía y el modelo debe ser compatible con el rendimiento de la barra de acero. (3) La jaula de acero se fabrica y procesa estrictamente de acuerdo con el diseño, y las posiciones de las barras principales se controlan mediante soportes de posicionamiento de barras de acero a distancias iguales. (4) La capa protectora de la jaula de acero está hecha de placas de hormigón de piedra fina C30, un grupo cada 2 m, y cada grupo está dispuesto en seis carriles a lo largo de la circunferencia.
Control de calidad del vertido de hormigón: ① Respete la proporción de mezcla y ajuste la proporción de mezcla cuando la pérdida de asentamiento sea superior a 5 cm/h. (2) Control de calidad de las mezclas de hormigón, el tiempo de mezclado de cada placa de concreto no debe ser menor a 90 s, se debe realizar una prueba de asentamiento durante el mezclado para ajustar la fluidez y tener una buena cohesión. Observe la pérdida de asentamiento durante el vertido para guiar el ajuste de la proporción de mezcla de concreto. El hormigón mezclado debe utilizarse inmediatamente. Está estrictamente prohibido verter hormigón segregado en los agujeros de los pilotes. ③La distancia entre el conducto de hormigón y el fondo del agujero no será superior a 0,5 m; se vibrará una capa cada 50 cm y el vertido de hormigón será continuo.
3. Conclusión
La excavación manual de pilotes moldeados en el lugar tiene poco impacto en el entorno circundante durante la construcción. La forma de la roca y el suelo en la pared y el fondo del pozo pueden afectarlo. Se puede observar directamente y es fácil expandir la cabeza del pilote y mejorar la resistencia del pilote. Al mismo tiempo, esta tecnología de construcción tiene las ventajas de herramientas de construcción simples, poco impacto en los edificios circundantes y bajo costo, lo que hace que la tecnología de construcción mecanizada sea difícil de usar. Sin embargo, si la calidad del suelo cambia de manera compleja durante la construcción o el nivel del agua subterránea es alto o el coeficiente de permeabilidad del acuífero es grande, puede ocurrir fácilmente un peligro. El proceso de construcción debe seguirse estrictamente antes de su uso.
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