El dispositivo de una base aburrida con una rejilla.

El contenido del artículo

• Tecnología de pila clásica
• Conceptos erróneos comunes o cómo hacerlo bien
• Proceso de perforación y limpieza
• Corte de pila
• Inyección de hormigón
• Inmersión del marco
• Rejilla de flejado y llenado

En condiciones geológicas desfavorables, la base de rejilla de pilotes es casi la única forma de proporcionar un soporte confiable y duradero para los edificios. Hoy hablaremos sobre la tecnología que se usa donde las pilas poco profundas simplemente no pueden resolver el problema..

Tecnología de pila clásica

La cimentación sobre pilotes perforados se puede llamar uno de los tipos de cimientos más antiguos y, al mismo tiempo, más avanzados tecnológicamente para edificios de capital. En esencia, el proceso de construcción de una base se reduce a perforar un pozo, instalar una jaula de refuerzo y bombear hormigón con su compactación..

A pesar de su obvia simplicidad, las pilas perforadas requieren mucha atención en cada etapa del proceso de instalación. Dado que el relleno de las cavidades con hormigón se produce sin control visual, la probabilidad de error es bastante alta y un defecto en la producción de incluso uno de cada diez pilotes puede inutilizar toda la base..

Sin embargo, sujeto a todas las reglas del ciclo tecnológico, la base aburrida es una solución verdaderamente universal. Dicha base ayuda a nivelar las fallas en la geomorfología del sitio, le permite construir edificios incluso en suelos embarrados, muy agitados e inestables, o en áreas con una pendiente significativa. La razón fundamental para la construcción de una base perforada puede ser la proximidad de otros edificios o edificios residenciales, por lo que no se permite el método de inmersión por vibración..

Conceptos erróneos comunes o cómo hacerlo bien

Básicamente, los errores en la construcción de una base perforada son el resultado de una base técnica de calidad insuficiente para realizar el trabajo. La tecnología tiene varias áreas problemáticas:

1. El pozo debe tener una carcasa rígida, que excluya el desprendimiento de tierra de las paredes. Para esto se pueden utilizar tubos de revestimiento (recuperables, no recuperables, con una punta perdida), así como soluciones de unión especiales, por ejemplo, a base de arcilla refractaria..
2. La barrena de perforación debe estar equipada con un cabezal de «acabado» que no deje residuos de tierra sueltos en el fondo del pozo. En algunos casos, recurren a empacar el fondo del pozo. También es posible utilizar tornillos que, debido a las características de diseño, sellan por sí mismos las paredes del pozo..
3. El bombeo de hormigón debe realizarse bajo exceso de presión debido a la imposibilidad de contracción por vibración. Al mismo tiempo, las cavidades de aire y los fragmentos restantes de suelo flotan hacia la superficie..
4. Los procesos de perforación, revestimiento, llenado e inmersión del marco ocurren de manera inseparable entre sí, el pozo no puede estar en estados intermedios durante mucho tiempo.

Las pilas aburridas le permiten equipar de manera efectiva y rápida una base confiable, pero solo en el caso de que se cumpla plenamente con la instalación de la tecnología y la mecanización completa del proceso..

Estas y otras razones han impulsado el desarrollo de varias tecnologías independientes de perforación y llenado. Cuando se realiza un trabajo por parte de un contratista especializado, el grado de participación del cliente se reduce al mínimo, lo que no se puede decir sobre la construcción independiente de dicha base. Por lo tanto, debe tomar nota de la gama de soluciones técnicas y tratar de reproducir los principios básicos lo mejor que pueda y sus capacidades técnicas..

Al organizar de forma independiente una base con pilotes perforados, utilizando medios simples de mecanización, es imposible controlar completamente la calidad de cada pilote y garantizar la fiabilidad de la base en su conjunto..

Proceso de perforación y limpieza

Las dos tecnologías básicas para la instalación de pilotes perforados se denominan CFA y DDS. El primero implica la perforación con un sinfín completo continuo, que sella parcialmente las paredes del pozo en el área del fondo del pozo. La segunda tecnología utiliza el principio de perforación de un pozo y no implica excavación. Se aplasta uniformemente a lo largo de las paredes, lo que les da una fuerza adicional..

Instalación de pilotes con tecnología CFA. 1 – perforación de un pozo (en suelos blandos o desmoronados, la tubería de revestimiento se alimenta simultáneamente después de la perforación); 2 – levantar la barrena con tierra y llenar el pozo con hormigón a presión; 3 – colocación de la jaula de refuerzo

Las principales desventajas de estas tecnologías son la necesidad de atraer plataformas de perforación especiales, por regla general, muy tecnológicas. No hay análogos para el trabajo independiente a una velocidad tan alta. Un reemplazo de la tecnología CFA puede denominarse máquinas perforadoras de grúas convencionales que se utilizan al perforar agujeros en piedra caliza o al instalar torres de transmisión de energía..

Para realizar un pozo utilizando la tecnología DDS, se pueden utilizar los mismos medios técnicos, pero con la sustitución del cabezal de perforación por un cono. En este caso, la base del equipo de perforación debe tener una masa significativa, porque la barrena se hunde con un exceso de fuerza significativo. Naturalmente, no puede prescindir del uso de gatos hidráulicos..

Instalación de pilotes perforados mediante tecnología DDS. 1 – perforación sin excavación y compactación a lo largo de las paredes del pozo; 2 – levantamiento del taladro con llenado gradual del pozo con hormigón a presión; 3 – instalación de la jaula de refuerzo

En ambos casos, la calidad final del pozo sigue siendo bastante baja. El principal problema aquí es la tierra que se desmorona, que solo puede eliminarse completamente del fondo mediante barrenas especiales. Es posible sugerir la compactación del fondo del pozo con la ayuda de una viga de hormigón maciza, que se deja caer desde la superficie, chocando contra el terraplén suelto..

Sin falta, después de 10-15 ciclos de compactación, el fondo debe cubrirse con material incompresible (piedra triturada, ASG) y compactarse nuevamente. En realidad, es posible disponer pozos de hasta 6 a 8 m de profundidad, en pozos más profundos las paredes se desmoronan durante el apisonamiento y todo el trabajo se convierte en trabajo de Sísifo. De lo contrario, se puede lograr una alta limpieza de las pilas solo con el uso de taladros de cubo o limpiarse a mano..

Corte de pila

El revestimiento ayuda a proteger el pozo incluso de un colapso parcial. Solo se puede prescindir de la carcasa cuando se combinan dos factores:

1. En el momento de la instalación, el nivel freático está por debajo del talón del pilote.
2. El suelo está compuesto por densas rocas sedimentarias sin capas intermedias de franco arenoso, arenas movedizas y acuíferos..

En suelos de consistencia fluida o con abundante flujo de agua al pozo, se recomienda estrictamente el entubado. Para ello, se utilizan tubos de movimiento vertical (VTP). Estos son productos inverter reutilizables con los que cada equipo de perforación está completamente equipado. Sin embargo, a diferencia de los medios de mecanización, los HVHT no se alquilan, deberán comprarse por separado. Es rentable hacer esto al organizar un campo de 30-50 pilas o más..

Las tuberías de revestimiento se recogen en secciones y se sumergen en el pozo a medida que avanza la perforación, generalmente con un ligero retraso detrás del pozo. En condiciones geológicas especiales, como la presencia de arenas movedizas y bolsas de flujo de lodo, las tuberías pueden correr por delante del fondo. Las tuberías permanecen en el pozo hasta que se completa la inyección de hormigón..

Inyección de hormigón

Las tecnologías CFA y DDS utilizan un taladro hueco. A través del orificio axial, el hormigón se bombea al pozo mediante una bomba, mientras que las tasas de llenado y extracción de la perforadora se controlan cuidadosamente. Por lo tanto, en el conjunto de pilas, se garantiza que no se formen impurezas del suelo y, debido al exceso de presión, se llenen todas las cavidades e irregularidades en las paredes..

La necesidad de un bombeo gradual de hormigón desde el fondo está asociada no solo con el requisito de un llenado completo sin la formación de cavidades. Cuando la mezcla de hormigón se vierte desde una altura de más de 5-6 m, su estratificación está garantizada, y es aún más difícil inyectar pozos parcialmente llenos de agua subterránea de esta forma. Una forma de resolver este problema con un dispositivo independiente de una base perforada se puede llamar amortiguadores de velocidad de caída integrados en la jaula de refuerzo. Sin embargo, requieren un cálculo cuidadoso, principalmente debido a la dificultad de rellenar las áreas debajo de las palas..

Es posible simular el funcionamiento de un taladro hueco utilizando tubos de hormigón. Estos también son artículos de inventario que no se pueden alquilar por separado del complejo de perforación. Un conjunto de un canal para llenado consta de varias tuberías con una longitud de 1 a 4 my un embudo receptor, cuyo volumen se calcula de acuerdo con el tamaño del pozo..

La instalación de tuberías para bombear hormigón se realiza inmediatamente después del final de la perforación. Se eliminan cuando el pozo se llena con la mezcla de concreto o al final. En el proceso de bombeo de hormigón, en cualquier caso, es necesario organizar el control del consumo de la mezcla. Una vez que el nivel de hormigón se eleva a la altura de un VPT, se levanta la carcasa con gatos y se retira la sección superior vacía. Algunas plataformas de perforación tienen dispositivos que levantan simultáneamente tuberías de revestimiento y de hormigón. Debe recordarse que, como resultado, el nivel de concreto disminuirá gradualmente y debe reponerse..

Inmersión del marco

El marco de refuerzo se puede sumergir antes de llenar el pozo con concreto o después del llenado final. La primera opción es la más simple, solo necesita fijar de forma segura el refuerzo, protegerlo de los cambios y soportar capas protectoras. El método de sumergir el marco en un pozo inundado se considera más óptimo, porque de esta manera se garantiza que no se formen áreas sin rellenar. Sin embargo, esto está plagado de dificultades..

El principal es el requisito de una alta resistencia estructural del marco y su capacidad para mantener la forma y la posición espacial. Normalmente, los sistemas de refuerzo hechos en fábrica se utilizan para pilotes perforados. Otra dificultad es que la inmersión del marco se produce antes de que se levante la carcasa. En este caso, se debe aplicar mucha más fuerza para extraer el VAC, lo que a menudo no se puede hacer sin vibración y acción de medio giro. Es casi imposible hacer esto sin un equipo especial..

Rejilla de flejado y llenado

Las pilas perforadas se vierten para formar un pozo, cuyo fondo no se encuentra más alto que la capa densa superior de rocas sedimentarias. Los extremos del marco de refuerzo quedan libres para vendarlos con el refuerzo de rejilla. Después de bombear el hormigón, se lavan con agua. La conexión con el refuerzo de la cinta de rejilla se realiza mediante anclajes doblados en forma de L y en forma de T con una superposición de al menos 50 diámetros nominales del refuerzo de trabajo.

Hay dos opciones para la ubicación de la rejilla. Puede enterrarse y descansar sobre una densa capa de arcilla, o puede estar completamente por encima del suelo sin soporte. En la primera variante, la influencia de los errores de instalación es muy grande. Por ejemplo, si el pozo no se ha limpiado adecuadamente, después de que el suelo se compacta debajo del talón del pilote, deja de realizar su función de soporte y, a la inversa, carga la base aún más..

Cuando la rejilla está ubicada sobre el suelo, realiza la función de distribuir la carga sobre el campo de pilotes. Esta se considera la mejor solución para la ingeniería civil: los pilotes toleran fácilmente el asentamiento y con el tiempo toda la estructura se vuelve estable. Pero tal base requiere un diseño cuidadoso en términos de capacidad de carga. La segunda desventaja se puede llamar dificultades en la construcción del encofrado, porque no hay cerca natural con tierra. Por lo general, se practica para rellenar un vertedero de tierra, sobre el que descansa el plano inferior del encofrado. Las superficies laterales están protegidas con placas de protección ordinarias y ancladas en la capa superior del suelo..