1. La historia del desarrollo y la situación actual de las pruebas de cimientos de pilotes.
La historia del desarrollo de los cimientos de pilotes tiene una larga historia. Las primeras aplicaciones de pilotes, que datan del año 247 d.C., comenzaron con los muros de piedra del muelle de la Torre Longhua en Shanghai y el malecón de la bahía de Hangzhou del siglo X. A finales del siglo XIX aparecieron el cemento, las barras de acero y el hormigón. Con la mejora continua y la mejora de los equipos mecánicos, las formas de los cimientos de pilotes en edificios de gran altura se actualizan gradualmente y los estilos se vuelven diversos. Lo que siguió fue el desarrollo en profundidad de la investigación teórica sobre cimentaciones sobre pilotes. A través de la actualización y profundización de la teoría, la tecnología de detección de cimientos de pilotes se puede guiar mejor en la práctica.
La cimentación sobre pilotes es una de las formas de cimentación comúnmente utilizadas para estructuras de ingeniería y es un proyecto subterráneo oculto. La tecnología de construcción es compleja y el flujo del proceso está estrechamente relacionado. Si no se tiene cuidado durante la construcción, es fácil que se produzcan diversos defectos de calidad complejos, como pilotes rotos, que afectarán la integridad de los pilotes y su capacidad de carga, afectando directamente la seguridad de la superestructura. Por lo tanto, su inspección de calidad se ha convertido en un medio importante de control de calidad de los proyectos de cimentación sobre pilotes.
En la historia del desarrollo de la inspección de cimientos de pilotes, la actualización de la tecnología de inspección se ha convertido en un tema candente y generalizado. Para satisfacer las necesidades de prueba de cimientos de pilotes cada vez más complejas y sofisticadas, los investigadores científicos nacionales continúan introduciendo y aprendiendo de tecnologías avanzadas extranjeras, y continúan desarrollando y mejorando la tecnología de cimientos de pilotes. Con la mejora continua de los requisitos de construcción de infraestructura, el tamaño de los pilotes es cada vez mayor, los requisitos de calidad de los pilotes también son cada vez más altos y cada vez pueden surgir más problemas. Aunque el desarrollo de la tecnología de inspección de cimientos de pilotes nacionales no puede satisfacer todas las necesidades de producción, en general, la tecnología y los métodos de desarrollo de inspección de cimientos de pilotes nacionales se actualizan y mejoran constantemente.
2. Métodos de detección de cimientos de pilotes
Según las "Especificaciones técnicas para la detección de pilotes de cimientos de edificios" (JGJ106-2003), los principales métodos actuales para la detección de cimientos de pilotes incluyen la carga estática. método de prueba y perforación de núcleos, prueba de integridad de baja tensión, prueba dinámica de alta tensión y método de transmisión acústica.
1. Método de prueba de carga estática
El método de prueba de carga estática se reconoce actualmente como el método de prueba más directo y confiable para detectar la capacidad de carga vertical de los pilotes de cimentación. Antes del gran avance de Wood en la tecnología de prueba de cimientos de pilotes, el método de prueba de carga estática se consideraba insustituible. Sus ventajas son la simplicidad directa, la fiabilidad y la seguridad. Sin embargo, en la práctica de la ingeniería, se encuentra que el personal de inspección a veces ignora los problemas de los pilotes de referencia, y pueden ocurrir problemas como una profundidad de hincado insuficiente de los pilotes de referencia y desplazamiento durante el proceso de inspección.
El método de prueba de carga estática también es un tema de investigación de gran preocupación para la comunidad de ingeniería extranjera. Según la encuesta, muchos académicos nacionales y extranjeros han realizado muchos intentos y experimentos. Especialmente después de la década de 1980, con el desarrollo continuo de la construcción económica, el método de prueba de carga estática de cimientos de pilotes de mi país ha entrado en un nuevo período de desarrollo. En la actualidad, el método de prueba de carga estática se ha convertido en un método teóricamente indiscutible y generalmente reconocido en la tecnología y los métodos de prueba de cimientos de pilotes.
2. Método de perforación con núcleo
El método de perforación con núcleo también se denomina método de perforación con núcleo. Este método es científico, intuitivo y práctico, y ha sido ampliamente utilizado en la detección de pilotes de hormigón colados in situ. El propósito macroscópico del método de perforación con núcleo es detectar la longitud del pilote colado in situ, la resistencia del hormigón del cuerpo del pilote y el espesor del sedimento en la parte inferior del pilote. Este método puede juzgar e identificar las características de la roca y el suelo de la punta del pilote, y determinar con precisión la categoría de integridad del pilote.
Una prueba de perforación completa y exitosa puede obtener la longitud del pilote, la resistencia del concreto, el espesor del sedimento del fondo del pilote y la integridad del pilote, y juzgar o identificar las propiedades geotécnicas de la capa de soporte del extremo del pilote. La tecnología de extracción de núcleos tiene un gran impacto en la detección y el juicio. En cierto proyecto, se utilizó por primera vez la plataforma de perforación de ingeniería XY-1, que utiliza herramientas de perforación de un solo tubo de carburo y un método de perforación que combinaba baja presión, baja velocidad, pequeño volumen de bomba y perforación en seco. Como resultado, la tasa de recolección de núcleos fue inferior al 70% y la integridad de las muestras de núcleos fue extremadamente pobre, siendo la mayoría de ellas fragmentos. Posteriormente se utilizó la perforadora hidráulica SCZ-1, que utiliza herramientas de perforación diamantadas de doble tubo y simple acción. La tasa de recolección de núcleos alcanzó el 99% y las muestras de núcleos tenían una forma cilíndrica relativamente completa. Por lo tanto, las "Especificaciones técnicas" establecen las disposiciones correspondientes sobre equipos de perforación y brocas para evitar errores de juicio en la inspección de pilotes de extracción de testigos.
En la actualidad, el contenido técnico de los equipos de las plataformas de perforación ha mejorado, desde una única plataforma de perforación de baja eficiencia hasta una plataforma de perforación multifuncional de alta eficiencia.
3. Prueba de integridad de baja deformación
El método de detección dinámica de baja deformación también se denomina método de onda reflejada de baja deformación (método de onda de tensión). Utilice un martillo o un palo para golpear la parte superior. del pilote para darle al pilote Una cierta cantidad de energía genera ondas de tensión longitudinales que se propagan hacia abajo a lo largo del cuerpo del pilote. El sensor (tipo de velocidad o aceleración) capta las señales reflejadas de los defectos del pilote y de diferentes interfaces. Al detectar y analizar el proceso de propagación de ondas de tensión en el cuerpo del pilote, se puede analizar la integridad del cuerpo del pilote. De acuerdo con las ondas reflejadas y las ondas transmitidas generadas cuando la interfaz del pilote cambia repentinamente (como sedimento excesivo en el fondo del pilote, inclusiones de lodo en el pilote, fractura, expansión o contracción, etc.), la naturaleza del defecto en el Se determina el pilote y se estima la longitud del pilote o la ubicación del defecto, se infiere la resistencia del hormigón en función de la velocidad de propagación de las ondas de tensión en el cuerpo del pilote.
En la década de 1980, las pruebas de integridad de baja deformación entraron en un período de rápido desarrollo. Se desarrollaron varias pruebas de integridad de baja deformación en teoría básica, mecanismo, desarrollo de instrumentos, pruebas de campo y tecnología de procesamiento de señales, pilotes de ingeniería y. Se han logrado muchos resultados en términos de investigación de verificación y acumulación de experiencia práctica. El método de prueba dinámica de baja deformación es simple y rápido, pero cómo obtener una buena forma de onda y cómo analizar la integridad del cuerpo del pilote son las claves del trabajo de prueba. El proceso de prueba es la clave para obtener buenas señales. Tenga en cuenta: 1. Selección de puntos de prueba. El número de puntos de prueba varía según los diferentes diámetros de pilotes y las diferentes señales de prueba. Generalmente, se requiere que el diámetro del pilote sea superior a 120 cm y se requieren de 3 a 4 puntos de prueba. 2. Selección del punto de percusión. Independientemente del diámetro del pilote, el punto de percusión debe estar a una distancia de 20 ~ 30 cm del sensor. 3. Instalación de sensores. El sensor debe instalarse de acuerdo con la ubicación del punto de prueba seleccionado y el método de pegado debe seleccionarse cuidadosamente. Generalmente, cuando la cabeza del pilote está seca y no hay acumulación de agua, se utiliza parafina, mantequilla y plastilina. 4. Recoge tantas señales como sea posible. No menos de 10 martillos por pilote. Observe la consistencia de las formas de onda en diferentes puntos y bajo diferentes condiciones de excitación para garantizar que las formas de onda sean verdaderas y completas.
4. Ensayo dinámico de alta deformación
El ensayo dinámico de alta deformación, también conocido como método del pilote de prueba, es un método que utiliza cargas dinámicas de alta energía para determinar la capacidad de carga. de una sola pila. En China, el desarrollo de la acumulación de energía tiene una historia de casi cien años. El desarrollo de la tecnología de prueba dinámica de pilotes comenzó a partir de la fórmula de hinca dinámica de pilotes. En la actualidad, las pruebas dinámicas de alta tensión en el país y en el extranjero todavía utilizan principalmente la teoría de ondas de varilla unidimensional como base para las pruebas y el análisis de resultados.
La función principal de los ensayos dinámicos de alta deformación es determinar si la capacidad portante de compresión vertical de los pilotes cumple con los requisitos de diseño. Cuando se utilizan pruebas dinámicas de alta deformación para determinar grietas generales horizontales y defectos en juntas de pilotes prefabricados, se puede determinar razonablemente el grado de defectos basándose en el descubrimiento de si estos "defectos" afectan la capacidad de carga de compresión vertical, y se pueden utilizar como una base para pruebas de integridad de baja tensión. Métodos de verificación adicionales. Ahora se ha convertido en una práctica común en algunas áreas utilizar pruebas dinámicas de alta tensión para aumentar la frecuencia de las verificaciones aleatorias de la capacidad de carga y la integridad.
Con el continuo desarrollo de la construcción de infraestructura nacional, la cantidad de proyectos de cimientos con pilotes también está aumentando. En la actualidad, en nuestro país se han utilizado ampliamente diversos tipos de pilotes de hormigón colado in situ. Sin embargo, debido a la enorme carga de trabajo de la inspección de cimientos de pilotes, la calidad ha mejorado con el desarrollo de la tecnología. En comparación con los métodos tradicionales de prueba de carga estática, las pruebas dinámicas de alta tensión tienen grandes ventajas en costo y tiempo. Por lo tanto, el método de alta tensión se ha convertido en un método de detección ampliamente utilizado en mi país debido a su operación simple y tecnología avanzada.
5. Método de proyección de ondas sonoras
El método de transmisión de ondas sonoras, comúnmente conocido como método de tubería enterrada, consiste en enterrar dos o más tuberías sonoras en pilotes moldeados in situ para transmitir y recibir ondas sonoras. El método de proyección de ondas se basa en el uso de pilotes de hormigón colados in situ y se desarrolla sobre la base de la tecnología de detección de ondas acústicas de hormigón estructural. Ya en la década de 1970, el método de proyección acústica se utilizaba para detectar la integridad de pilotes de hormigón colados in situ. Durante el proceso de propagación del hormigón del pilote, debido a la existencia de defectos, la continuidad del hormigón se interrumpe, y las ondas sonoras sufrirán reflexión, difracción, refracción y atenuación de la absorción en la interfaz entre la zona del defecto y el hormigón.
En la actualidad, el método de proyección de ondas acústicas se ha convertido en un importante medio de tecnología de detección de integridad para pilotes de hormigón colados in situ debido a sus características técnicas distintivas. Ha sido ampliamente utilizado en instalaciones de construcción civil, conservación de agua y electricidad, industria y construcción de ferrocarriles.
En comparación con otros métodos de prueba de integridad, el método de transmisión acústica puede realizar pruebas integrales y detalladas básicamente sin otras limitaciones. Sin embargo, los resultados de la detección se ven afectados por la difusión, la transmisión y la reflexión.
Tres. Conclusión
La segunda parte analiza en detalle las ventajas y desventajas de varios métodos de inspección de cimientos de pilotes. En mi opinión, la tecnología actual de inspección de cimientos de pilotes no puede basarse en un único método de inspección. La infraestructura de construcción es un factor crucial a la hora de juzgar la calidad de una instalación de construcción. Por lo tanto, para garantizar la calidad de los cimientos de pilotes, la tecnología de detección de cimientos de pilotes es más importante.
En la tecnología actual de detección de cimientos de pilotes, cada método de detección tiene grandes limitaciones. Debido a las consideraciones y requisitos integrales de la distancia de detección, el equipo y el procesamiento de datos, actualmente un solo método de detección no puede satisfacer completamente las necesidades de varios tipos de pilotes. Habrá muchas deficiencias en la aplicación de la tecnología de detección de cimientos de pilotes en la detección real, y se mejorará y actualizará continuamente en las operaciones reales.
En resumen, en las pruebas de cimientos de pilotes, es necesario combinar y utilizar varios métodos de prueba. Sólo haciendo uso de sus respectivas características y ventajas y utilizando de manera flexible varios métodos según la situación real podemos hacer un análisis completo. y evaluación precisa de los cimientos de pilotes. Además, el entorno del edificio y el nivel del personal de construcción también son factores externos que afectan el nivel de la tecnología de detección. En la práctica, deberíamos intentar equilibrar varios factores para lograr la mejor situación.
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