Se analizan los factores que influyen en los accidentes de calidad de la construcción de cimientos de pilotes perforados para puentes. De acuerdo con el método de construcción de pilotes perforados, se analizan aspectos como la perforación, la limpieza de agujeros, la producción e instalación de jaulas de acero y el vertido de hormigón bajo el agua para mejorar la calidad de la construcción de los cimientos de pilotes perforados para puentes. Al mismo tiempo, se introdujeron soluciones para reducir las pérdidas económicas y acelerar el avance de toda la construcción del proyecto.
Palabras clave: puente; pilote perforado; tecnología de construcción; control
La cimentación de pilotes de hormigón tiene las ventajas de buena calidad, alta capacidad de carga, bajo costo y construcción simple. Cimentaciones de puentes. Es ampliamente utilizado en ingeniería. Cada paso de la construcción de los cimientos de pilotes, desde la perforación hasta el vertido de hormigón, requiere una disposición cuidadosa y una operación rigurosa, especialmente la preparación de la construcción, lo que afecta directamente la calidad del proyecto de cimientos de pilotes. Durante el proceso de construcción se producirán pilotes rotos (inclusiones de lodo de sección completa, huecos) y pilotes defectuosos (segregación, panal, estricción, etc.), que afectan directamente la calidad del proyecto, y la calidad de construcción de los pilotes perforados afecta directamente. la estabilidad y estabilidad de la superestructura. Seguridad de la envolvente del edificio.
1. Accidentes comunes durante la construcción de perforación
1. La posición del agujero está desviada.
La razón principal de la desviación de la posición del pilote es el error al calcular las coordenadas de posición del pilote. La causa de los accidentes de ingeniería es una auditoría deficiente debido a errores de cálculo cometidos por los topógrafos durante el proceso de construcción. Por lo tanto, los topógrafos y técnicos de ingeniería deben verificar cuidadosamente las posiciones de los pilotes antes de trazar las líneas para garantizar la precisión.
2. Luxación provocada por la parada de perforación y cambio de máquinas.
Las condiciones geológicas de ingeniería del puente son complejas y se deben seleccionar los equipos de perforación correspondientes para las diferentes geologías. Para las capas aluviales del lecho del río Cuaternario (arena, arcilla, loess, limo), generalmente se utilizan equipos de perforación rotatoria, y para las capas de roca erosionada y capas de grava del lecho del río, generalmente se utilizan equipos de perforación de impacto. Para las capas de arena que contienen grandes cantos rodados en condiciones geológicas complejas (estratos heterogéneos), se utilizan perforadoras de percusión, equipos de perforación rotativos o equipos de perforación de núcleos geológicos para perforar agujeros. Las desviaciones de la posición de perforación al cambiar de máquina provocan desviaciones en la posición del agujero.
3. Colapso del agujero
El colapso del agujero es un fenómeno común en la construcción de pilotes perforados. Se caracteriza por una caída repentina en el nivel del agua en el pozo, burbujeo en la boca del pozo, un aumento significativo en la producción de escoria, dificultad o nula penetración del metraje y un aumento significativo en la carga de la plataforma de perforación. Si no se maneja a tiempo, los agujeros perforados quedarán enterrados o desperdiciados. Cuando el nivel del agua regional cambia demasiado, utilice métodos adecuados para mantener la altura del agua relativamente estable. Encuentre el agujero colapsado, determine la ubicación del agujero colapsado, analice la causa del agujero colapsado y tome medidas factibles basadas en la situación del agujero colapsado. Si la cantidad de agua en el colapso es pequeña, continúe perforando y rellene la mezcla de arena y arcilla hasta 1 m ~ 2 m por encima del agujero del colapso, y continúe perforando. Preste atención a los cambios en el número de colapsos en cualquier momento. Si no se puede controlar el colapso del pozo, se debe retirar inmediatamente el revestimiento perforado y rellenar el orificio perforado, luego se debe volver a enterrar el revestimiento y perforar nuevamente el orificio. Cuando se produce el colapso de un pozo debido a la limpieza del pozo o al levantamiento del marco de acero, la limpieza del pozo o el levantamiento del marco de acero deben detenerse inmediatamente y se debe usar una plataforma de perforación para remover y agregar lodo para proteger la pared, y al final Al mismo tiempo, limpie los objetos colapsados. Una vez estabilizado el orificio colapsado, se limpia nuevamente el orificio y se instala el marco de acero.
II. Tecnología de la construcción
1. Perforación
(1) La plataforma de perforación GPS-20 de Shanghai Exploration Machinery Factory se utiliza para la construcción de ciclo positivo. Ajuste el centro de la broca y el centro de la pila de medición para garantizar que la tubería de perforación esté vertical cuando la plataforma de perforación esté en su lugar.
(2) Presentarlo al supervisor para su inspección y la perforación solo podrá comenzar después de la aprobación. Primero, encienda la bomba de lodo y haga funcionar la plataforma giratoria en ralentí durante un período de tiempo, y luego comience a perforar después de que se haya enviado una cierta cantidad de lodo al pozo.
Al principio, el metraje debe controlarse adecuadamente y se debe realizar una perforación lenta y de baja pendiente en el borde de la pata protectora para garantizar que el borde esté protegido por una pared de barro sólida. Después de perforar hasta la raíz de la hoja 1ITI, puede perforar normalmente según las condiciones del suelo.
(3) Durante el proceso de perforación, el índice de lodo debe detectarse cada 1 h ~ 2 h y ajustarse a tiempo para cumplir con los requisitos de las especificaciones. Verifique el diámetro y la verticalidad del orificio cada 2 m ~ 3 m de perforación, preste atención a los cambios en la capa del suelo y verifique con datos geológicos. Si no coincide con los datos geológicos proporcionados por el estudio y el diseño, se debe consultar al ingeniero supervisor y al representante de diseño. Después de la confirmación, la perforación continuará y los parámetros como la velocidad de perforación y el WOB se deben ajustar razonablemente. Al utilizar el método de perforación por descompresión, la tubería de perforación permanece vertical y la broca gira suavemente, lo que reduce la aparición de orificios inclinados, expandidos y doblados.
La acción de conectar y descargar la tubería de perforación debe ser rápida, segura y completarse lo antes posible para evitar detener la perforación por mucho tiempo y aumentar las precipitaciones.
(4) Mantener el nivel de lodo (cabeza de agua) en el pozo durante el proceso de perforación. Si el nivel de lodo sube o baja repentinamente, se debe sacar la broca del pozo inmediatamente, informar al personal correspondiente, averiguar la causa, analizar y juzgar la situación antes de continuar con la perforación.
2. Limpieza del pozo
(1) Después de que la perforación alcance la elevación de diseño, la inspección final del pozo (profundidad del pozo, diámetro del pozo, inclinación, etc.) debe realizarse inmediatamente. Una vez que se cumplan los requisitos de diseño, realice la primera limpieza del orificio.
(2) Al limpiar el pozo, se debe prestar atención a mantener la altura de la cabeza de agua entre 1,5 m y 2,0 m, y se debe controlar el índice de lodo para evitar el colapso del pozo debido a una disminución en la altura relativa. densidad del lodo. No se debe utilizar una perforación más profunda como sustituto de la limpieza del agujero.
(3) Después de instalar el conducto, verifique nuevamente el índice de rendimiento del lodo en el pozo y el espesor del sedimento en el fondo del pozo. Si no se cumplen las normas se deberá realizar una segunda limpieza del pozo.
3. Problemas y medidas preventivas en la construcción de cimentaciones sobre pilotes perforados
Los principales problemas, causas y correspondientes medidas preventivas de los pilotes perforados son los siguientes.
1. La capacidad portante de la cimentación bajo los pilotes es insuficiente.
Causa: El extremo del pilote no está apoyado sobre la capa portante.
Medidas preventivas y de control: Esta situación generalmente ocurre en formaciones complejas, y generalmente es mejor extraer muestras y probar dichas formaciones. Si no es posible perforar para obtener el núcleo, debe consultar la situación del núcleo cercano, la velocidad de perforación, los recortes regresados del lodo y las condiciones de perforación (generalmente cuando se perfora en roca ligeramente erosionada, la broca no está atascada, la vibración del la tubería de perforación principal no es muy fuerte, la broca no está atascada y la vibración de la tubería de perforación principal no es muy fuerte (el sonido se siente bien) y los datos geológicos de ingeniería se consideran de manera integral.
Contracción (diámetro de poro menor que el diámetro de poro de diseño) Causa: expansión plástica del suelo.
Medidas de prevención y control: Al perforar se debe aumentar el volumen de la bomba y acelerar la velocidad de perforación para permitir que el agujero pase rápidamente. Después de que se forma el orificio por un período de tiempo, se formará lodo en la pared del orificio y la pared del orificio no tendrá fugas ni causará expansión. En caso de contracción, utilice el método de escanear repetidamente el orificio hacia arriba y hacia abajo para expandir el diámetro del orificio.
Causas del exceso de sedimentos en el fondo de los pilotes: inspección insuficiente, orificios de limpieza sucios o ausencia de orificios de limpieza secundaria.
Medidas preventivas: (1) Verifique cuidadosamente y use la cuerda y el martillo de medición correctos (2) Después de limpiar el pozo una vez, si no cumple con los requisitos, tome medidas para mejorar el rendimiento del lodo y extender el tiempo de limpieza del pozo. (3) Después de bajar la jaula de acero, verifique nuevamente la cantidad de sedimentación. Si la cantidad de sedimento excede los requisitos de especificación, se debe realizar una segunda limpieza del pozo. El catéter se puede reutilizar para una limpieza secundaria, es decir, preparar una junta, conectar un extremo al catéter y el otro extremo a la manguera de goma. Después de bajar la tubería, levántela a 0,4 m del fondo del pozo y conecte la tubería de conexión a una bomba de lodo para hacer circular el lodo directamente. La limpieza del orificio secundario puede garantizar una limpieza oportuna y eficaz del fondo del pilote.
2. La jaula de acero flota
Razones: (1) Al verter hormigón debajo de la jaula de acero, si se levanta el conducto en este momento, el fondo del conducto está solo aproximadamente A 1 m de la jaula de acero, la jaula de acero saldrá del conducto y será empujada hacia arriba por el mayor impacto del hormigón vertido. (2) Dado que la jaula de acero está llena de hormigón, el conducto está enterrado profundamente.
Cuando es más grande, debido al mayor tiempo de vertido, el hormigón superior está cerca del fraguado inicial y el hormigón duro formado en la superficie tiene una cierta fuerza de agarre con las barras de acero. Si el concreto sobre la parte inferior de las barras de acero en la parte inferior del conducto no se levanta a tiempo en este momento, se levantará a una cierta velocidad después de salir del conducto, lo que también hará que la jaula de acero se mueva. hacia arriba.
Medidas preventivas: (1) Al verter hormigón, se debe realizar un seguimiento de la elevación de vertido del hormigón y de la profundidad de enterramiento del conducto en todo momento. Cuando el hormigón está enterrado entre 2 y 3 m por encima del fondo de la jaula de acero, el conducto debe elevarse por encima del fondo de la jaula de acero a tiempo. (2) Cuando se descubre que la jaula de acero comienza a flotar, se debe detener el vertido inmediatamente y se debe calcular con precisión la profundidad enterrada del conducto y la elevación del hormigón vertido. Una vez levantado el conducto, se puede realizar el vertido para eliminar el fenómeno de flotación.
Razones de los pilotes rotos: (1) Durante el proceso de vertido de hormigón, la caída secundaria de la esfera debido a fugas de agua o fugas de la tubería también es la causa de la inclusión de lodo y los pilotes rotos. Hay dos razones por las que el conducto tiene fugas: Primero, cuando el conducto está bloqueado, el concreto se ve obligado a fluir vibrando hacia arriba y hacia abajo. Sin embargo, cuando el conducto está enterrado profundamente, es fácil tener fugas. En segundo lugar, el barro es demasiado espeso. Si la superficie del concreto es difícil de estimar o medir, la altura de vertido del concreto se juzgará mal al medir la profundidad enterrada del conducto, pero al descargar el conducto, el conducto se levantará de la superficie del concreto, lo que provocará fugas.
Pilotes rotos: (2) El tiempo de vertido es demasiado largo y el hormigón superior está cerca del fraguado inicial, formando una capa dura. A medida que pasa el tiempo, los residuos del lodo seguirán precipitando, espesando así el sedimento acumulado en el suelo. superficie del concreto, causando fallas en el mismo. (3) El catéter está enterrado demasiado profundo y el fondo está cerca de la condensación inicial cuando se retira. Una vez retirado el conducto, no se puede verter el hormigón a tiempo, lo que provoca que la pila se rompa debido al relleno de lodo.
Métodos de prevención y control: (1) Limpie cuidadosamente la pared del agujero para evitar que colapse (2) Aumente la velocidad de vertido de hormigón tanto como sea posible: primero, apile la mayor cantidad de hormigón posible cuando; Verter hormigón para producir un gran impacto, para superar la resistencia del barro. 2. El vertido rápido y continuo mantiene el flujo de concreto y lodo y evita que la tubería se obstruya: (3) El levantamiento de la tubería es preciso y confiable Durante el proceso de vertido de concreto, mida la profundidad de la tubería en cualquier momento y respete estrictamente. por los procedimientos operativos (4) Antes de verter concreto bajo el agua, verifique si la tubería tiene fugas o está doblada y reemplácela a tiempo si encuentra algún defecto.
Cuatro. Conclusión
La cimentación de pilotes es el elemento vital de todo el puente y un eslabón clave en la construcción de puentes. El proceso de construcción de pilotes perforados es complejo, con muchos factores de interferencia y gran dificultad. Durante la construcción, debemos combinar las condiciones reales del proyecto y los requisitos de los documentos de diseño y las especificaciones de construcción para seleccionar técnicas de construcción razonables, adherirnos primero al principio de prevención, tomar medidas efectivas para controlar la construcción y resolver diversos problemas durante la construcción. Procese de manera oportuna y garantice la calidad y la seguridad. Complete la tarea en cantidad.
Materiales de referencia:
Liu Ziming. Inspección de ingeniería de puentes
Manual [M], Beijing: People's Communications Press 2001
[2] La primera empresa de ingeniería de carreteras del Ministerio de Comunicaciones. Manual de construcción de carreteras: puentes y alcantarillas (Parte I) [M]. Editorial de Comunicaciones Populares. 2000