Tecnología de construcción de cimientos de pilotes perforados para puentes.
1. Preparativos de la construcción
1. Preparación del sitio
Antes de la construcción, el sitio debe nivelarse para facilitar la instalación de la plataforma de perforación. Los muelles 1 a 4 de este puente están en el agua y la profundidad del agua es de aproximadamente 1 a 2 m durante todo el año. La isla adopta una ataguía de bolsa de tierra y utiliza arena para construir una isla en forma de E con una longitud de 70 m y un ancho superior de 8 m, y luego la compacta. La plataforma está 1,0 m más alta que el nivel normal del agua y el relleno exterior es 1:1. Hay un aliviadero de 5 metros de ancho entre la plataforma 0# y el muelle 1#.
2. Selección de máquinas y herramientas
Actualmente existen tres equipos de perforación de uso común: equipos de perforación rotativos, taladros de impacto y taladros de impacto. Las plataformas de perforación rotativas se utilizan principalmente para suelos arcillosos, arena, grava y guijarros cuyo tamaño de partícula es inferior a 2/3 del diámetro interior de la tubería de perforación y cuyo contenido es inferior al 20%. El diámetro del hoyo es de 80-250 cm y la profundidad del hoyo generalmente no excede los 50 m.
Los taladros de impacto se utilizan principalmente para pilotes geotécnicos y también para la construcción de cimientos de pilotes en otros suelos. El diámetro del hoyo es de 80-200 cm y la profundidad del hoyo generalmente no excede los 50 m.
Los taladros de percusión se utilizan principalmente para limo, arcilla, arena, grava y guijarros. El diámetro del hoyo es de 60 a 150 cm y la profundidad del hoyo es de 20 a 40 m.
Seleccione la maquinaria adecuada en función de las condiciones del suelo del proyecto, el diámetro de la cimentación del pilote y la longitud del pilote. El puente es una estructura de tablero continuo de losa hueca pretensada de 5 vanos con una longitud total de 92 metros. La subestructura es una cimentación de pilotes de vigas continuas con un diámetro de pilote diseñado de 1,2 metros y una longitud de pilote de 45 metros. La geología de la ingeniería es que los 1 a 5 m del lecho del río son arcillosos y francos, los 5 a 15 m inferiores son suelo limoso, intercalado con 3 a 5 m de arena medianamente gruesa, 16 a 20 m es arena mediana y 21 a 48 m son franco, que contiene aproximadamente un 10% de arena gruesa. De acuerdo con las condiciones geológicas del lugar del puente, para la construcción se utiliza una plataforma de perforación rotativa.
3. Medición y replanteo
(1) Configure una red de control de cables cerrada triangular que cumpla con los requisitos de las especificaciones de construcción y vuelva a medir los puntos de base horizontales.
(2) Utilice el método de coordenadas para determinar la línea central y la posición del pilote del pilar del puente.
(3) Instalar pilotes de control y agregar pilotes de protección (todos los pilotes de protección deben instalarse en lugares estables y visibles).
(4) Los datos medidos reales y la medición directa (regla de acero) deben compararse entre sí. Solo después de que se confirme que son correctos y cumplen con los requisitos se pueden utilizar los datos medidos reales.
4. Junta integrada
La carcasa del eje está hecha de placa de acero, que cumple con los requisitos de ser resistente y duradera, no deformable, sin fugas y fácil de cargar y descargar. y reutilizable. El diámetro de la carcasa es de 1,4 my la longitud de cada sección es de 2 m.
Las funciones del revestimiento:
(1) Fijar la posición del pilote y guiar la perforación.
(2) Proteger el agujero y evitar que se forme tierra; Colapso;
(3) Aislar el agua superficial en el hoyo interior y mantener el nivel del agua en el hoyo más alto que el nivel del agua de construcción para estabilizar la pared del hoyo.
Precauciones para la incrustación del revestimiento:
(1) La posición plana de la carcasa debe enterrarse con precisión, con una desviación de no más de 50 mm. La elevación superior de la carcasa debe. ser 1,5 m más alto que el nivel freático y el nivel del agua de construcción -2,0 m. El puerto de desbordamiento de la carcasa debe estar entre 0,2 y 0,3 m sobre el suelo, y la parte inferior de la carcasa debe estar por debajo del nivel de agua de construcción más bajo, generalmente por debajo de 0,1-0,3 m. La carcasa de este puente está enterrada a 3 metros. profundo.
(2) Preparar la papilla. De acuerdo con la situación actual del puente, está previsto construir dos piscinas de lodo entre los muelles 0#1#, muelle 3# y muelle 4#. Es mejor utilizar arcilla pura o bentonita de alta calidad como lodo; si no se dispone de buena arcilla pura o bentonita, o si es difícil transportarla a largas distancias, se puede agregar una pequeña cantidad de aditivos para mejorar el rendimiento. el barro. El papel del lodo en la perforación: genera una gran presión hidrostática en el pozo para evitar que el lodo se filtre hacia el suelo fuera del pozo; Al perforar, debido a la acción de la broca, se forma una capa de cemento en la superficie de la pared del orificio, que actúa como protector de la pared al mismo tiempo que corta el flujo de agua fuera del orificio y estabiliza el orificio. nivel de agua en el pozo. La proporción de lodo es grande, lo que tiene el efecto de arrastrar escoria de perforación, lo que favorece la descarga de escoria de perforación. La gravedad específica del lodo está entre 1,05 y 1,10. Debido a que esta pila se basa en capas de suelo alternas de arcilla y arena, la arcilla se usa como lodo y la gravedad específica del lodo es de aproximadamente 1,10. Viscosidad 16-25Pa/S, contenido de arena ≤ 4%.
(3) Instale la plataforma de perforación. La plataforma de perforación se utiliza para perforar agujeros, levantar jaulas de acero y verter soportes de hormigón. Durante el proceso de perforación, el centro del pozo debe estar alineado con el centro de la posición del pilote y la plataforma de perforación debe estar estable sin desplazamiento, inclinación o hundimiento. Después de instalar la plataforma de perforación en su lugar, se deben tomar medidas detalladas, la base debe estar bien tapada con traviesas y se deben realizar inspecciones frecuentes durante la perforación.
En segundo lugar, perforar el hoyo
Al perforar, primero se deben encender la bomba de lodo y la plataforma giratoria para que se pueda almacenar una cierta cantidad de lodo en el hoyo antes de perforar. Cuando comience la perforación, proceda lentamente y a baja velocidad. Cuando la perforación alcanza una determinada profundidad, la perforación se puede realizar a velocidad media. Sin embargo, cuando se encuentra una capa de arena, se debe reducir la velocidad de perforación y aumentar adecuadamente la consistencia del lodo. La broca se utiliza para impactar repetidamente el fondo del hoyo y la capa de suelo circundante levantando y bajando continuamente el cono, de modo que el lodo arcilloso y la arena en la capa de suelo se aprietan contra la pared del hoyo o se rompen en escoria. La escoria se suspende en el lodo y circula a través del rebosadero de la bomba de lodo. Durante el proceso de perforación, se deben evitar accidentes como colapso del pozo, desviación del pozo, perforación enterrada o caída de la broca. Se debe prestar atención a los siguientes puntos:
(1) Durante el proceso de perforación, el agua. Se debe mantener en todo momento la diferencia de nivel entre el interior y el exterior del pozo y la concentración de lodo para proteger y fijar la pared del pozo y evitar el colapso del pozo.
(2) Durante el proceso de perforación, se debe controlar la velocidad de perforación y ajustar la consistencia del lodo de acuerdo con las condiciones de exploración geológica para evitar el colapso del pozo, la desviación del pozo y el bloqueo de la perforación. Perfora lentamente. Para garantizar la verticalidad de los pilotes, reforzaremos las correcciones durante la construcción. Si ocurre una desviación del pozo, se deben tomar medidas inmediatas para corregirla. Si no se puede corregir, debemos sellar el agujero y volver a perforarlo.
(3) La perforación debe realizarse de una sola vez. No es aconsejable detener la perforación a mitad de camino para evitar el colapso del pozo. Si el agujero colapsa gravemente, se debe rellenar y volver a perforar.
(4) Al levantar el cono de perforación, debe ser estable para evitar colisiones con la parte inferior de la carcasa, la pared del orificio y la carcasa del gancho, y la tubería de perforación debe doblarse de forma rápida y precisa.
(5) Durante el proceso de perforación, se debe reforzar la inspección de las posiciones de los pilotes y la formación de agujeros. Una vez formado el orificio, se debe verificar la posición del pilote, el diámetro del orificio, la forma, la profundidad, la inclinación y el fondo del orificio de acuerdo con los estándares de calidad. Inmediatamente después de pasar la prueba, se limpian los agujeros, se coloca la jaula de varillas y se vierte el hormigón.
3. Limpieza del pozo y elevación de la jaula de acero
El propósito de la limpieza del pozo es eliminar los residuos de perforación y el lodo depositados en el fondo del pozo para garantizar la calidad y la capacidad de carga de el hormigón vertido. Método de limpieza del hoyo: Cambie la lechada para limpiar el hoyo. Una vez finalizada la perforación, detener el metraje y continuar el ciclo de reemplazo de lodo y limpieza de escoria hasta que se cumplan los requisitos para la limpieza de sedimentos (la gravedad específica del lodo no sea mayor a 1,05). También existen métodos de bombeo de lodo y limpieza de escoria, y se pueden adoptar métodos apropiados según la situación real.
Cosas a tener en cuenta al limpiar los agujeros:
(1) Se debe mantener la altura del cabezal de agua en el agujero.
(2) Antes de verter el hormigón, hay que hacerlo; no debe haber sedimentos en el fondo del hoyo. El espesor no debe ser mayor que los requisitos de diseño;
(3) El método de profundizar el fondo del hoyo no debe usarse en lugar de limpiar el pozo. agujero.
La jaula de acero está presoldada y fabricada en secciones según los requisitos de diseño y se iza al pozo con una grúa de gran tonelaje o el cabrestante de la plataforma de perforación, y la posición del acero. La jaula se corrige y fija para evitar que la jaula de acero se dañe después de que se vierta el concreto flotando.
Cuarto, vierta hormigón bajo el agua
Después del orificio final, se instala la jaula de acero en su lugar y luego se instala el conducto. El diámetro interior del conducto es de 30 cm, el espesor de la pared es de 4 mm, cada sección es de 2 m y hay otras secciones de ajuste con una longitud de 0,5 a 1,0 m. La sección inferior es de 4,9 m. profundidad del agujero. Los dos extremos del conducto están conectados con bridas y pernos, y se utilizan bandas de goma para garantizar que no haya fugas. Antes de verter hormigón, se debe comprobar la estanqueidad del conducto para garantizar que esté sellado y hermético. Insertar el conducto central a 0,2-0,3 m de distancia del fondo del hoyo (no se permite insertarlo en el lodo depositado en el fondo del hoyo). La boca superior del conducto está conectada al embudo y a un tapón impermeable. está instalado. Cuando la reserva de concreto en el embudo sea suficiente, afloje el perno impermeable y el concreto caerá rápidamente desde el fondo del embudo. El nivel del agua en el hoyo aumentará y se desbordará, lo que indica que el concreto se ha vertido en el hoyo. Una cantidad suficiente de concreto expulsará toda el agua del conducto y la abertura inferior del conducto quedará enterrada en el concreto en el orificio por más de 1,0 m a medida que el concreto se vierte continuamente en el orificio a través del conducto. El concreto se vierte en el hoyo inicialmente y otros. El agua y el lodo de arriba se elevarán continuamente y el conducto se levantará y retirará continuamente hasta que se vierta el concreto en el hoyo.
El vertido de hormigón bajo el agua es el último proceso clave en la construcción de pilotes perforados, y su calidad de construcción afecta gravemente a la calidad de los pilotes. Se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
(1) Requisitos del material del concreto: diseñe cuidadosamente la proporción de mezcla de concreto bajo el agua, y el concreto debe tener buena fluidez y trabajabilidad. Para evitar que el taladro se pegue, el tamaño de las partículas de grava es de 1 a 3 cm y el tamaño máximo de partículas no es más de 4 cm. Relación de mezcla de hormigón submarino C25: E032,5 cemento: arena de río: grava: agua: agente reductor de agua = 1:1,82:2,51,44:0,03. El asentamiento es de 200 mm, la dosis de cemento por metro cúbico de concreto es de 420 kg, la relación agua-cemento es 0,44 (la relación agua-cemento es 0,5 en operación real) y la tasa de arena es 42%. El asentamiento es de 20 mm.
(2) Se deberá garantizar la primera tanda de hormigón. Para garantizar que el primer lote de hormigón pueda exprimir toda el agua del conducto y cumplir con los requisitos de la profundidad de enterramiento inicial del conducto, es necesario calcular y determinar el volumen mínimo del embudo.
(3) El hormigón debe agitarse de manera uniforme, la distancia de transporte debe acortarse tanto como sea posible y los baches deben reducirse para evitar que el hormigón se segregue y se atasque.
(4) El vertido del hormigón debe realizarse de forma continua para evitar la interrupción del vertido por cualquier motivo. La mezcla y transporte de hormigón debe cumplir con los requisitos de operación continua.
(5) Durante el proceso de vertido, se debe medir y registrar en cualquier momento la altura del hormigón en el hueco y la falta de bocas de acceso de los conductos para controlar y asegurar que el conducto quede enterrado a la profundidad adecuada. en el concreto y evitar que el conducto se levante demasiado. Si la parte inferior de la tubería se levanta de la superficie del concreto o se entierra a poca profundidad, el lodo quedará atrapado en la tubería y se romperá la pila. de ser enterrado demasiado profundo, causando que el concreto en la tubería no pueda ser presionado o que la tubería quede enterrada en el concreto, causando interrupción del vertido y rotura de pilotes. La profundidad del entierro debe controlarse entre 2 y 4 m. Si la jaula de acero está suspendida y el hormigón está cerca del fondo de la jaula de acero, para evitar que la jaula de acero flote, primero se debe reducir la velocidad de vertido, en segundo lugar, cuando el hormigón entra en la jaula de acero en 1; -2 m, el conducto debe elevarse adecuadamente para reducir la profundidad del conducto enterrado y aumentar la profundidad. La parte inferior de la jaula de acero está enterrada profundamente.
(6) La elevación de la parte superior del pilote vertida debe ser mayor que el valor de diseño, y la lechada y el concreto dentro de este rango deben eliminarse para garantizar la calidad del concreto de la parte superior del pilote. El valor de precarga es de 0,5 a 1,0 m. Después de verter el hormigón, retire la carcasa de acero y elimine el exceso de hormigón a tiempo. Sin embargo, el hormigón limpio debe estar 20 cm más alto que la elevación de diseño. Una vez que el hormigón alcance su resistencia, se puede cincelar hasta la elevación de diseño. (Se pueden dejar de 3 a 5 cm durante la construcción real).
(7) Una vez completado el vertido, verifique la cantidad de hormigón vertido para determinar si la altura de vertido de hormigón medida es correcta.
(8) Mantener la salud y probar las pilas.
Conclusión del verbo (abreviatura del verbo)
Con el rápido desarrollo de la construcción de infraestructura de transporte en nuestro país, los pilotes perforados, como forma de cimentación, tienen una gran adaptabilidad y un costo moderado. De construcción simple y otras ventajas, seguirá siendo ampliamente utilizado en campos de la ingeniería como carreteras y puentes. Los pilotes moldeados in situ son un proyecto oculto. Dado que hay muchos factores que afectan la calidad de la construcción de pilotes perforados, existen requisitos estrictos para cada aspecto del proceso de construcción.
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