Información sobre la tecnología de seguridad de pilotes excavados manualmente
Pilotes vaciados in situ excavados manualmente (fondo agrandado)
1 Características y ámbito de aplicación
El método de formación de agujeros para pilotes vaciados in situ excavados manualmente Colocar pilotes es una excavación manual. Hacer agujeros y verter hormigón en los pilotes.
Las características son: la máquina formadora de orificios es simple y requiere excavación manual, lo que facilita la inspección de la pared y el fondo del orificio y la verificación de la calidad del suelo de la capa de soporte del extremo del pilote en la base; el fondo del agujero se puede quitar por completo y la calidad de la construcción se puede garantizar fácilmente. El diámetro y la longitud del pilote se pueden ajustar de manera flexible según el estrato y la capacidad de carga; el extremo del pilote se puede expandir artificialmente para obtener una mayor capacidad de carga; del cuerpo del pilote de pilotes excavados manualmente es generalmente de 800 a 2000 mm, y el diámetro máximo puede alcanzar los 3500 mm. El diámetro de la base expandida es generalmente de 1,3 a 2,5 veces el diámetro del cuerpo del pilote, y la base expandida máxima puede alcanzar los 8 m; la profundidad del orificio del pilote de excavación generalmente no debe exceder los 30 m, especialmente cuando la longitud del pilote L≤8m, se requiere un diámetro del cuerpo del pilote d≥0,8m cuando 8m
Aplicable para rellenar suelos, arcilla, limo, arena, grava y formaciones rocosas erosionadas por encima del nivel freático. También se puede utilizar en suelos loess, expansivos y suelos congelados. y Proyectos de cimentación de pilotes con edificios adyacentes densamente poblados, pocos pilotes y pilotes de gran diámetro.
2 Principales máquinas y herramientas
1) Generalmente, un polipasto de tres maderas, un cabrestante o un polipasto eléctrico, un carro o un volquete, un pico, una pala, Se requieren una pala de mano, un taladro, una plomada de alambre y una máquina fija, un bloque de polea guía, una hormigonera, un balde, un conducto, un conducto, una varilla vibradora, un casquillo, una cuerda de cáñamo gruesa, un cable de acero y una cubierta móvil de seguridad. , iluminación impermeable (bajo voltaje 36V, 100W), soldadora eléctrica, equipo de ventilación y suministro de oxígeno, bomba de agua para el cabezal, cabrestante de madera, escalera móvil, casco de seguridad, cinturón de seguridad, etc.;
2) Todos Los equipos, las instalaciones, los dispositivos de seguridad, los accesorios de herramientas y los suministros de protección laboral personal en el sitio de construcción de pilotes moldeados en el lugar deben inspeccionarse con frecuencia para garantizar que estén en buenas condiciones y sean seguros de usar.
3 Tecnología de la construcción
1) Flujo del proceso
Nivelación del sitio → colocación de cables y establecimiento de posiciones de pilotes → excavación de la primera sección del movimiento de tierras del agujero del pilote → atado de acero barras y soportes Vertido del molde de la primera sección del muro de contención de concreto → Segunda medición de la elevación y la posición del pilote en el eje transversal del muro de contención → Instalación de tapa de registro móvil, marco de transporte vertical, polipasto eléctrico o cabrestante o molinete de madera, cucharón de fondo vivo, instalaciones de drenaje, ventilación e iluminación Espere → Excave la segunda sección del cuerpo del pilote → Limpie la pared del orificio del pilote, verifique la verticalidad y el diámetro del orificio del pilote → Ate las barras de acero, retire el encofrado de la sección superior, apoye el encofrado de la segunda sección, y vierta la segunda sección del muro de contención de concreto → Repita la segunda sección de excavación. El proceso de suelo, atado de barras de acero, encofrado de soporte y vertido de protección del muro de concreto es cíclico hasta la profundidad de diseño → verifique la capa de soporte y luego expanda la base → limpie el suelo vacío, elimine el agua acumulada, verifique el tamaño y la capa de soporte → levante la jaula de acero en su lugar → Vierta la pila de concreto.
2) Puntos de construcción
(1) Establecer la posición y elevación del pilote: Sobre la base de tres conexiones y un nivel en el sitio, según los datos de la medición del edificio. red de control y la figura de diseño del plano básico, midiendo la red de control de la cuadrícula 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 y dibuje la circunferencia de la parte superior (es decir, el primer escalón) utilizando el radio del cuerpo del pilote más el espesor del muro de contención como radio. La línea de extensión de cal sirve como línea de dimensión para la excavación de agujeros para pilotes. Una vez determinada la línea del pilote, los departamentos pertinentes deben revisarla y completar los procedimientos de inspección previa antes de la excavación.
(2) Excavación de la primera sección del movimiento de tierras de los agujeros de los pilotes: la excavación de los agujeros de los pilotes debe realizarse capa por capa de arriba a abajo. El movimiento de tierras en la parte media debe excavarse primero y luego ampliarse. el área circundante para controlar eficazmente la excavación de los agujeros de los pilotes. La altura de cada sección debe determinarse de acuerdo con la calidad del suelo y las condiciones de operación, generalmente es apropiado entre 0,9 y 1,2 m. Después de excavar cada sección, se debe levantar recta y recortar de acuerdo con el eje en la boca del agujero del pilote, de modo que el arco de la pared del agujero permanezca recto hacia arriba y hacia abajo.
(3) Barras de acero de unión y encofrado de muro de soporte: para evitar que los muros de los orificios de los pilotes colapsen y garantizar una construcción segura, se deben instalar círculos de pozos en los orificios. Hay dos tipos: concreto simple y. hormigón armado. El círculo de pozo de hormigón armado moldeado in situ es mejor, está equipado con barras de acero redondas lisas de φ6 a 10, que se pueden combinar estrechamente con la pared del suelo, tiene buena estabilidad y rendimiento general, y está estresada uniformemente, por lo que puede usarse primero.
Cuando el diámetro del orificio del pilote es pequeño, la profundidad es poco profunda, la calidad del suelo es buena y el nivel del agua subterránea es bajo, también se puede utilizar protección de pared de hormigón proyectado. El espesor del muro de contención y el grado de resistencia del hormigón deben cumplir con los requisitos de diseño. El encofrado de muro de contención adopta el método de desmontar la sección superior y soportar la sección inferior para uso repetido. El encofrado se conecta y fija con abrazaderas y sujetadores. También se puede instalar un anillo de acero interior en forma de arco hecho de acero de canal o acero en ángulo en los extremos superior e inferior de cada sección del encofrado como soporte interior para evitar el encofrado interno. de estar sujeto a la fuerza de expansión. No hay soporte horizontal para facilitar la operación. La primera sección de la pared protectora debe estar entre 150 y 200 mm más alta que el suelo para facilitar la retención de tierra y agua. El eje del pilote y la elevación deben calibrarse en la parte superior de la primera sección del muro de contención.
(4) Vierta la primera sección del hormigón de contención del muro: el hormigón se debe verter inmediatamente después de excavar cada sección del hormigón de contención del agujero del pilote. Vertido y apisonamiento manual, el asentamiento se controla dentro de 100 mm para garantizar la estabilidad de la pared del orificio. El hormigón de contención deberá basarse en las condiciones climáticas, debiendo retirarse el encofrado entre 12 y 24 horas después del vertido.
(5) Verifique el eje y la elevación de la posición del pilote (centro): Una vez completado el muro de contención de cada orificio del pilote, se debe medir el eje transversal y la elevación de la posición del pilote en la boca superior. del muro de contención, y luego alineado con la línea transversal, el alambre colgante se deja caer hasta el fondo del pozo y se verifica la planitud vertical de la pared del orificio con la regla de radio. Después de la modificación, la profundidad del pozo debe medirse raíz por raíz basándose en el punto de referencia. Asegúrese de que la posición del eje del orificio del pilote, la elevación y las dimensiones de la sección transversal cumplan con los requisitos de diseño.
(6) Montaje de soportes de transporte verticales: después de que se forme el primer orificio del pilote, se montará el soporte de transporte vertical en la parte superior del orificio del pilote. Los soportes incluyen: bastidores de madera, soportes para tubos de acero, soportes para colgar de madera o soportes para rieles guía de vigas en I. Se requiere que la instalación sea estable y firme.
(7) Instale el polipasto eléctrico o el cabrestante: instale el bloque de polea y el polipasto eléctrico o el cable del cabrestante en el marco de transporte vertical y seleccione la ubicación adecuada para instalar el cabrestante. Si se trata de un pilote de prueba y un orificio de pilote pequeño, también puede utilizar un colgador de madera, un cabrestante de madera o el uso manual directo de una cuerda de cáñamo gruesa como herramienta de elevación. Utilice una carretilla de mano o un camión volquete para mover la tierra.
(8) Instalar baldes, iluminación, cubiertas móviles, bombas de agua y ventiladores. Al instalar el bloque de poleas y el cucharón, preste atención para que el cucharón coincida con el centro del orificio del pilote, que sirve como línea central para controlar intuitivamente el centro de la posición del pilote y la forma del soporte del muro de contención al excavar. La iluminación del fondo del pozo debe utilizar fuente de alimentación de bajo voltaje (36 V, 100 W), lámparas de seguridad impermeables y cubiertas. Hay una barandilla en la boca del pilote. Cuando la profundidad del agujero del pilote es superior a 20 m, se debe proporcionar ventilación subterránea para mejorar la convección del aire. Suministre oxígeno cuando sea necesario para evitar el daño de los gases tóxicos. Durante la operación, el personal superior e inferior se turnan para trabajar. El personal en el hoyo del pilote observa de cerca las condiciones de las personas debajo del hoyo del pilote y responden entre sí para prevenir eficazmente la ocurrencia de accidentes de seguridad. Cuando la cantidad de agua subterránea no es grande, el agua fangosa se transporta con baldes mientras se excava. Cuando la cantidad de filtración de agua subterránea es grande, el balde ya no puede cumplir con los requisitos de drenaje. Primero, excave un pozo de recolección de agua en el fondo del pozo de la pila, use una bomba de agua de gran elevación para hundir y bombear agua, y excave. el suelo mientras se deshidrata. La elevación y las especificaciones de la bomba de agua se determinan de acuerdo con el volumen de bombeo. El agua debe bombearse en tres turnos, día y noche, para mantener estable el nivel del agua. Cuando el nivel del agua subterránea es alto, primero se deben tomar medidas unificadas de precipitación antes de la excavación. Se instala una cubierta de seguridad móvil que se mueve horizontalmente en el agujero del pilote. Cuando alguien está cavando en el agujero del pilote, la cubierta de seguridad debe estar cubierta para evitar que los escombros caigan y lastimen a las personas. No se permite que personal irrelevante se acerque a la abertura de la pila. Al levantar tierra, abra la cubierta de seguridad.
(9) Excavación y elevación de la segunda sección del movimiento de tierras del pozo del pilote (borde): A partir de la segunda sección, se utiliza equipo de elevación para transportar la tierra. El personal en el pozo del pilote debe usar cascos de seguridad y. los que están en el suelo deben abrocharse el cinturón de seguridad. Cuando el cucharón esté a 1,5 m por encima del hoyo, empuje la cubierta de seguridad móvil para cubrir el hoyo y evitar que tierra descargada, piedras y otros escombros caigan en el hoyo y lastimen a las personas. Después de descargar el cucharón en el carro, se abre la cubierta móvil y se baja el cucharón para cargar tierra. Después de cavar el orificio del pilote a la profundidad especificada, use un poste para verificar el diámetro del orificio del pilote y el arco de la pared del pozo, y recorte la pared del orificio para que quede vertical y lisa.
(10) Primero desmonte la primera sección y la segunda sección del encofrado del muro de contención y ate las barras de acero. El encofrado del muro de contención se utiliza quitando la sección superior y la sección inferior a su vez. Si el diámetro del orificio se reduce hacia abajo, se debe proporcionar una pequeña plantilla para el ajuste. En la parte superior del encofrado se debe dejar una abertura de vertido de hormigón con una altura de 100 mm, y se debe compactar y compactar la junta. Después de retirar el encofrado, sellarlo herméticamente con hormigón o ladrillos y alisarlo con mortero de cemento. El encofrado se puede retirar sólo después de que la resistencia del hormigón alcance 1 MPa.
(11) Verter el hormigón para el segundo tramo de protección del muro: El hormigón se transporta en baldes, se vierte manualmente y se compacta manualmente. El concreto se puede mezclar con aditivos de resistencia temprana según lo determine el laboratorio para acelerar el endurecimiento del concreto.
(12) Verificar el eje central y la elevación de la posición del pilote: con base en la línea de posicionamiento del orificio del pilote, calibrar sección por sección.
(13) Operación cíclica: operación cíclica capa por capa, cavar agujeros en el pilote hasta la profundidad de diseño, eliminar el suelo vacío y verificar la calidad del suelo. La parte inferior del pilote debe apoyarse en la capa de soporte especificada. en el diseño.
(14) Parte de expansión del fondo de excavación: el fondo del pilote se puede dividir en dos situaciones: expansión del fondo y no expansión. Al excavar un pilote de base expandida, primero se debe excavar el cilindro del cuerpo del pilote en la posición de base expandida y luego se debe cortar el suelo de arriba a abajo de acuerdo con el tamaño y la forma de la posición de base expandida para cumplir con los requisitos de los dibujos de diseño; si no hay requisitos claros en el diseño, el diámetro de la base expandida generalmente debe ser de 1,5 ~ 3,0 d. El tamaño de reducción del diámetro de la posición de expansión inferior es 1:4.
(15) Inspección y aceptación: una vez formado el orificio, el diámetro del cuerpo del pilote, el tamaño de la cabeza agrandada, la elevación del fondo del orificio, la línea media de la posición del pilote, la verticalidad de la pared del pozo y el espesor del suelo virtual debe medirse exhaustivamente. Se deben mantener registros de construcción, completar procedimientos de aceptación ocultos, inspecciones organizadas por el ingeniero supervisor o el líder del proyecto de la unidad de construcción, y la inspección y firma por parte de la unidad de diseño pueden llevarse a cabo antes de que pueda comenzar la construcción de sellado posterior.
(16) Jaula de acero de elevación: La jaula de acero se configurará de acuerdo con los requisitos de diseño. El transporte y la elevación evitarán la torsión y la deformación por flexión, y las barras de fijación internas se soldarán de acuerdo con la normativa. Las almohadillas de mortero de la capa protectora se deben atar antes de colocar la jaula de acero. El espesor de la capa protectora es generalmente de 70 mm según los requisitos de diseño (también puede colocar un pendiente de φ20 en las barras principales alrededor de la jaula de acero cada 3 a 4 m). almohadilla de posicionamiento); al levantar la jaula de acero, alinee la posición del orificio, levántela recta y estable y húndala lentamente para evitar colisiones con la pared del orificio. Cuando la jaula de acero se coloca en el lugar diseñado, se debe reparar inmediatamente. Cuando se conectan dos secciones de jaulas de acero, se debe utilizar soldadura (soldadura por solape o soldadura por tira), soldadura de doble cara y el número de juntas debe escalonarse en 50 para garantizar que la posición de las barras de acero sea correcta y el espesor. de la capa protectora cumple los requisitos.
(17) Verter el hormigón del pilote: El hormigón del pilote puede utilizar piedras con un tamaño de partícula no superior a 50 mm, un asentamiento de 80 a 100 mm y mezclado mecánico. Utilice un conducto y un balde para verter hormigón en el agujero del pilote. El vertido del hormigón debe realizarse de forma continua y las capas deben vibrarse y compactarse. El espesor de la capa depende de la herramienta de apisonamiento, pero no debe ser superior a 1,5 m. Para agujeros de pilotes de diámetro pequeño, cuando es difícil vibrar manualmente, se puede agregar un agente reductor de agua al concreto para aumentar el asentamiento a 13-18 cm. Si el diámetro es inferior a 6 m, el asentamiento grande y el empuje hacia abajo del concreto. se utilizará para hacerlo denso dentro de los 6 m. Vibrar y compactar en capas cuando la profundidad del agujero del pilote supere los 12 m, se deben utilizar conductos de hormigón para el vertido. Generalmente, el primer paso debe ser verter la superficie superior de la base expandida y luego verter el hormigón superior. El vertido bajo el agua debe realizarse de acuerdo con las normas para el vertido de hormigón bajo el agua.
(18) Cuando se vierte concreto hasta la parte superior del pilote, debe exceder adecuadamente la elevación de diseño de la cima del pilote para garantizar que la elevación de la cima del pilote cumpla con los requisitos de diseño después de retirar la lechada flotante. . Los insertos de barras de acero en la parte superior de los pilotes deben mantener las dimensiones diseñadas, insertarse verticalmente y tener protección suficiente.
(19) Construcción en invierno y períodos de lluvia:
a En invierno, cuando la temperatura es inferior a 0 ℃ cuando se vierte el concreto, se deben tomar medidas de calefacción y aislamiento. La temperatura de vertido en el molde debe estar determinada por el plan de aplicación de invierno. La parte superior del pilote no deberá exponerse al congelamiento antes de que alcance la resistencia de diseño del 50%. Cuando la temperatura del verano es superior a 30°C, se deben tomar medidas retardadoras del hormigón según las condiciones específicas.
b La excavación manual de hoyos de pilotes no se puede realizar en días de lluvia. Se deben tomar medidas de drenaje en el sitio para evitar que el agua de lluvia del suelo fluya hacia los agujeros de los pilotes, provocando que los agujeros de los pilotes colapsen.
2.6.4 Pilotes perforados para muro de contención de lodo con circulación positiva (inversa)
1 Características y ámbito de aplicación
Fundición perforado para muro de contención de lodo con circulación directa (inversa) Los pilotes también se denominan pilotes moldeados in situ con perforación rotativa. Se refiere principalmente a un método de construcción de formación de agujeros que utiliza la lechada natural del suelo original o la lechada artificial para proteger la pared, y puede usar el lodo circulante para llevar los recortes del suelo cortado por la broca y descargar. sacarlos del agujero. Es el método de formación de pilotes más utilizado en China y tiene una amplia gama de aplicaciones.
Sus características son: puede utilizar la plataforma de perforación geológica convencional del departamento geológico, que se puede utilizar en diversas condiciones geológicas, varios tamaños de diámetros de orificio (300 ~ 2000 mm) y profundidades (40 ~ 100 m). , buen efecto de protección de paredes y alta calidad de formación de orificios; sin ruido, sin vibraciones, sin extrusión durante la construcción, maquinaria y equipos simples, fácil operación y bajo costo. Sin embargo, la velocidad de formación del pozo es lenta, la eficiencia es baja, el consumo de agua es grande, la descarga de lodo es grande, el medio ambiente está contaminado y la tasa de expansión del pozo es difícil de controlar.
Es adecuado para la construcción de edificios de gran altura y cimientos de pilotes de puentes, y es adecuado para capas de suelo blando y duro con altos niveles de agua subterránea, como limo, suelo arcilloso, arena, roca blanda y otros. capas del suelo.
Según los diferentes métodos de circulación de lodo para la protección de muros, se divide en dos métodos: circulación directa e inversa:
1) El método de perforación rotativa con circulación directa es que la perforación El dispositivo giratorio de la plataforma hace girar la tubería de perforación y la broca. La roca y el suelo se cortan y rompen, y el lodo bombeado a la cavidad interna de la tubería de perforación se expulsa a través de la salida de la broca, lo que hace que los residuos de perforación se eleven a lo largo del tubo. pared del pozo, que se desborda desde el puerto de desbordamiento del pozo, fluye hacia la piscina de lodo y regresa a la piscina de circulación a través de la sedimentación. Al hacer circular el lodo, por un lado, ayuda a la broca a romper la roca y el suelo y sacar los residuos de perforación del pozo y, al mismo tiempo, desempeña un papel en la protección de la pared.
Las características de la perforación rotativa de circulación positiva son: plataforma de perforación pequeña, equipo simple, fallas de equipo relativamente pequeñas; tecnología de proceso madura, operación simple y fácil de dominar, baja velocidad de retorno del lodo, diámetro de partículas de suelo arrastradas Pequeño, mala capacidad de descarga de escoria, grave trituración repetida de roca y suelo;
Adecuado para relleno, limo, arcilla, limo, arena y otros estratos, el contenido de huevos y grava no es superior a 15, y el tamaño de partícula es menor que También se puede utilizar en guijarros de arena parcial de 10 mm, capas de grava, lecho de roca blando y lecho de roca más duro. El diámetro del pozo perforado mediante perforación rotativa de circulación positiva generalmente no debe ser superior a 1,0 m y la profundidad del pozo no debe exceder los 40 m.
2) El método de perforación rotativa de circulación inversa consiste en utilizar el dispositivo giratorio de la plataforma de perforación para impulsar la tubería de perforación y la broca para girar para cortar y romper la roca y el suelo. Utiliza bombeo y aire. elevación, inyección y otras medidas para aspirar el lodo circulante para transportar la perforación de la pared. Un método de formación de agujeros en el que se succiona la escoria de la cavidad de la tubería de perforación.
Las características de la perforación rotativa de circulación inversa son: pequeña vibración, bajo nivel de ruido, alta eficiencia de perforación, descarga completa de escoria, pero gran demanda de lodo cuando hay mucha tensión de agua o flujo de agua subterránea en la capa del suelo; la construcción es difícil de perforar cuando se encuentran piedras rotas, guijarros y cantos rodados con tamaños de partículas grandes (más de 150 mm; cuando se encuentran capas de suelo sueltas más gruesas, es probable que se produzca el colapso del agujero; el diámetro del pilote que forma el agujero es generalmente de 10); ~ mayor que el diámetro del pilote de diseño Alrededor de 20. El diámetro del orificio de la perforación rotativa de circulación inversa es generalmente de 0,6 a 1,2 m, el diámetro máximo del orificio puede alcanzar los 4 m y la profundidad del orificio puede alcanzar los 90 m.
Es adecuado para relleno, limo, arcilla, limo, arena, grava y otros estratos. Cuando se usa una broca cónica, puede ingresar a roca blanda, y cuando se usa una broca cónica, puede ingresar. roca dura. Especialmente indicado para capas de suelo arenosos.
2 Maquinaria y herramientas principales
1) El principal equipo de perforación es una plataforma de perforación rotativa, que es principalmente una perforadora rotativa. Los modelos comúnmente utilizados y el rendimiento técnico se muestran en la Tabla 2.6. -4. El marco de perforación es principalmente de tipo pórtico (altura de 6 a 9 m) y las brocas se usan comúnmente como brocas de tres o cuatro alas, brocas de aleación cónica o brocas de partículas de acero.