La construcción de cimientos sobre pilotes es el primer eslabón del proyecto de construcción. Está relacionada con la estabilidad y la seguridad del edificio. Este artículo tratará sobre los conocimientos básicos de la cimentación por pilotes, el método de construcción de pilotes de tubo pretensado, la selección y el uso de equipos de hincado de pilotes, las precauciones para la construcción de pilotes y los puntos clave del control de calidad de los pilotes de tubo pretensado.
Conocimientos básicos de cimentación con pilotes
Definición y composición de la cimentación sobre pilotes
La cimentación por pilotes es la forma más utilizada de cimentación profunda, compuesta principalmente por pilotes hundidos en el suelo y tapones o vigas tapón conectados a la parte superior de los pilotes. Su función es transferir la carga del edificio superior a la capa de suelo profundo con una fuerte capacidad portante, o compactar la capa de suelo blando para mejorar la capacidad portante y la densidad del suelo de cimentación.
Clasificación de los pilotes
Los pilotes pueden dividirse en pilotes portantes y pilotes de fricción en función de las condiciones de fuerza.
Los pilotes portantes atraviesan capas de suelo blando para alcanzar capas de suelo duro o capas de roca, y la carga de la estructura superior es soportada principalmente por la resistencia de la capa de roca; los pilotes de fricción se asientan completamente en capas de suelo blando, y la capacidad portante se mejora compactando el suelo.
Según el método de construcción, pueden dividirse en pilotes prefabricados y pilotes hormigonados in situ. Los pilotes prefabricados incluyen pilotes hincados, pilotes hincados por agua, pilotes hincados por vibración y pilotes hincados por presión estática, mientras que los pilotes hincados incluyen pilotes hincados y pilotes hincados excavados.
(De: ASCE LBRARY)
Método de construcción de pilotes de tubo pretensados
Ámbito de aplicación de los pilotes tubulares
Pilotes de hormigón pretensado de alta resistencia (PHC) .
Los pilotes tubulares de hormigón pretensado (PC) son adecuados para la cimentación de edificios industriales y civiles, y también pueden utilizarse para el diseño de cimentaciones de ferrocarriles, carreteras y puentes, puertos, conservación de aguas, ingeniería municipal y otros proyectos.
Los pilotes de hormigón pretensado de pared delgada (PTC) son adecuados para la cimentación de edificios industriales y civiles, pero las zonas con una intensidad de fortificación sísmica superior a 7 grados deben verificarse por separado.
Principales métodos de construcción
Los métodos de construcción de cimentaciones de pilotes tubulares incluyen el martilleo, la presión estática, el hincado de agujeros (prensado), la perforación y el pilotaje, y la excavación central. El método de martilleo utiliza un martillo diésel o un martillo hidráulico, y el método de presión estática utiliza equipos como un martinete hidráulico de sujeción.
Selección y uso de equipos de hinca
Colocación del encepado y del cojín
El encepado debe tener suficiente fuerza, rigidez y resistencia a los golpes, y debe tener forma cilíndrica. La profundidad del cilindro utilizado para cubrir la cabeza del pilote debe ser de 350 a 400 mm, y el diámetro interior debe ser de 20 a 30 mm mayor que el diámetro exterior del pilote tubular. Al pilotar, debe colocarse una almohadilla elástica entre el encepado y la cabeza del pilote. El grosor de la almohadilla debe ser uniforme y el grosor tras el martilleo y la compactación no debe ser inferior a 120 mm.
Martillo pilón y colocación de zapatas
El martinete debe tener forma cilíndrica y poseer suficiente solidez, rigidez y resistencia a los golpes. La longitud del martinete debe cumplir los requisitos de concentración de hincado de pilotes, y las superficies de los extremos superior e inferior deben ser planas y perpendiculares al eje central del martinete. La cara del extremo inferior del martinete debe estar abierta para conectar la cavidad interior del pilote con el exterior.
Precauciones para el hincado de pilotes
Uso del martillo pilón
No se debe arrancar el martillo pilote antes de que el martillo pilote esté completamente colocado en la cabeza del pilote y se hayan completado todas las preparaciones e inspecciones requeridas. Para evitar accidentes, no se debe arrancar el martillo pilón cuando esté fuera del carril guía del bastidor del pilón o estacionado en la plataforma. Para evitar el hincado excéntrico del pilote, la línea del eje del pilote y la línea central del pilote deben estar lo más cerca posible para asegurar que la cabeza del pilote esté sometida a un esfuerzo uniforme.
Conocimiento de la calidad del suelo en la obra
Es necesario conocer la calidad del suelo en la obra para evitar el fenómeno de persecución de los martillos. Tras la entrega del pilote autohundido, no hay que apresurarse a iniciar la construcción del tren de aterrizaje. Hay que elevar el pistón superior hasta cierta altura con el gancho del tren de aterrizaje, para que pueda caer libremente y golpearlo en punto muerto con su propio peso, y repetir la operación. A continuación se observa la penetración del pilote en el suelo. Cuando la penetración es inferior a 1,7 m, se puede engranar el tren de aterrizaje.
Puntos clave del control de calidad de pilotes pretensados
Control de calidad antes de la construcción
Los pilotes acabados deben inspeccionarse para comprobar su calidad estética de acuerdo con el plano estándar o el plano de diseño seleccionados. Inspección de varillas de soldadura, hundimiento de pilotes y otros materiales y equipos para pilotes unidos a tope.
Control de calidad durante la construcción
Profundidad de hincado (presión estática), norma de control del martillo de parada (resistencia al hundimiento del pilote) y verticalidad del cuerpo del pilote (marco). Calidad de la conexión del pilote, tiempo de intervalo de la conexión del pilote e integridad del encepado del pilote. Número de golpes de martillo por metro de penetración (resistencia al hundimiento del pilote), número de golpes de martillo en el último metro (resistencia dinámica al hundimiento del pilote), penetración de las tres últimas hiladas y elevación de la punta del pilote, etc.
Control de calidad tras la construcción
Inspeccionar la calidad del cuerpo del pilote y la calidad de la soldadura después del hundimiento del pilote mediante la iluminación del agujero del pilote. Desviación de la posición del pilote, elevación de la parte superior del pilote, penetración, medición dinámica de baja tensión, prueba de carga estática.
Resumen
La calidad de la cimentación sobre pilotes está directamente relacionada con la estabilidad del edificio. Los trabajos preparatorios para la construcción de cimentaciones sobre pilotes deben hacerse bien. Por ejemplo: elegir el tipo de pilote y el equipo de pilotaje adecuados, etc.
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Referencias:
Manual técnico del Grupo Bauer: Especificaciones del equipo de pilotaje avanzado.
