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¿Una breve discusión sobre la aplicación de la tecnología de detección de cimientos de pilotes en proyectos de construcción?

Presente brevemente varias tecnologías de detección de cimientos de pilotes de uso común. Para proyectos específicos, se utilizan tecnologías como la inspección de calidad de formación de orificios, la inspección de prueba de carga estática, la inspección dinámica de baja deformación y la inspección dinámica de alta deformación para inspeccionar los cimientos de pilotes del proyecto y luego evaluar la calidad de los cimientos de pilotes. para garantizar la calidad del proyecto de construcción.

0Introducción

La cimentación por pilotes es un tipo de ingeniería oculta que soporta la estructura en el suelo. Es la base de los edificios y su calidad incide directamente en la seguridad de estos edificios. Durante el proceso de construcción de los cimientos de pilotes, la inspección de los cimientos de pilotes es un vínculo indispensable. En los últimos años, los cimientos de pilotes se han utilizado ampliamente en edificios de gran altura y en la construcción de ferrocarriles. A medida que las unidades de construcción aumentan sus requisitos de calidad del proyecto, la tecnología de detección de cimientos de pilotes desempeñará un papel cada vez más importante.

1 Tecnología de detección de cimientos de pilotes

1.1 Inspección de la calidad de la perforación Durante la construcción del pilote, la calidad de la perforación afecta directamente la calidad del pilote después del vertido del hormigón: un diámetro más pequeño del orificio del pilote Reducirá la capacidad de carga de todo el pilote; aumentar el diámetro de la parte superior del orificio del pilote aumentará la resistencia en el lado superior del pilote, pero la resistencia en el lado inferior no se puede ejercer por completo la deflexión del pilote; el agujero debilitará la capacidad de carga efectiva del pilote de cimentación; el sedimento en la parte inferior del pilote es demasiado grueso. Reducirá la longitud efectiva del pilote. Por lo tanto, la inspección de la calidad de la formación de agujeros es particularmente importante para controlar la calidad de la formación de pilotes. La inspección de la calidad del pozo incluye principalmente la ubicación del pozo, la profundidad del pozo, el diámetro del pozo, la verticalidad y el espesor del sedimento.

1.2 Detección de la capacidad portante del pilote

1.2.1 Método de ensayo de carga estática para detectar la capacidad portante del pilote de cimentación. Los métodos de prueba de carga estática incluyen pruebas de capacidad de carga vertical y horizontal de pilotes de cimentación, y las pruebas de carga estática vertical se utilizan a menudo en proyectos. La ventaja obvia del método de prueba de carga estática es que su estado de tensión es cercano al estado de tensión real de la base de pilotes. La prueba de carga estática es principalmente adecuada para probar la capacidad de carga de pilotes de prueba de ingeniería. No se pueden realizar pruebas destructivas en pilotes de prueba de ingeniería. La precisión de la detección es alta y el error relativo está dentro del rango de 65438 ± 00%.

1.2.2 El método de prueba dinámica de alta deformación detecta los cambios dinámicos de alta deformación de la base del pilote, que consiste en utilizar un martillo pesado para deformar plásticamente el suelo alrededor del pilote y medir la historia temporal. curva de fuerza y ​​​​velocidad en la cabeza del pilote A través del análisis teórico de la onda de tensión, se obtienen los parámetros relevantes del sistema pilote-suelo, se revela el rendimiento de trabajo del sistema pilote-suelo cuando está cerca de la etapa final, el Se analiza la calidad del cuerpo del pilote y se determina la capacidad de carga última del pilote.

1.3 Detección de la integridad del pilote

1.3.1 Método de detección dinámica de baja deformación El método de detección dinámica de baja deformación de los pilotes de cimentación aplica baja energía de excitación a la parte superior del pilote, provocando que el cuerpo del pilote y el suelo circundante para utilizar instrumentos para medir y registrar la velocidad de vibración y la aceleración de la parte superior del pilote, y analizar los resultados registrados utilizando la teoría de ondas o la teoría de la impedancia mecánica para comprobar la calidad de la construcción de los cimientos del pilote, juzgar la integridad del cuerpo del pilote, y estimar la capacidad de carga de la base de pilotes.

1.3.2 El método de transmisión de ondas acústicas utiliza los parámetros acústicos de las ondas ultrasónicas que se propagan en el hormigón, como el cambio y la forma de onda de la velocidad del sonido C, la frecuencia F y la amplitud a, para analizar la continuidad del hormigón del pilote. así como fallas, inclusiones de arena, tamaño y ubicación de defectos como panal de abeja.

Aplicación de la tecnología de detección de cimientos de pilotes en ingeniería

Un determinado edificio de oficinas es un edificio de oficinas de gran altura con catorce pisos sobre rasante y un piso subterráneo. Adopta una estructura de armazón y tiene. un área total de construcción de 38818,6m2. La cimentación utiliza pilotes prefabricados de hormigón armado. Después de la exploración, los cimientos del sitio se dividieron en cuatro capas de arriba a abajo de acuerdo con sus diferentes características de ingeniería, a saber: capa de limo, capa de arcilla limosa, capa de grava y capa de lutita fuertemente erosionada. Los parámetros de diseño de los pilotes de cimentación son los siguientes: diámetro del pilote φ500 mm; longitud del pilote 10-12 m; el número total de pilotes de ingeniería es 170; el valor característico de la capacidad de carga del pilote simple es de 2000 kN; la capa de soporte del extremo del pilote es de grava; . De acuerdo con el entorno del sitio y las condiciones geológicas, los siguientes métodos de prueba se utilizan principalmente en la práctica de este proyecto: ① pruebas de calidad de perforación, el número de pruebas es 40 veces; ② prueba de carga de pilotes, el número de pilotes de prueba es; 3; ③ prueba dinámica de alta tensión, 10 piezas; ④ prueba dinámica de baja tensión, se probaron un total de 30 piezas.

2.1 Inspección de calidad de la formación de agujeros Los instrumentos y equipos utilizados para la inspección de calidad de la formación de agujeros de los pilotes de cimentación en este proyecto incluyen principalmente el medidor de apertura JJC-1A, el medidor de sedimentos JNC-1 y el medidor de inclinación de pozo JJX-3A. y registrador de profundidad (generador de impulsos recargable), cabrestante eléctrico, rueda de orificios. La profundidad del hoyo, el diámetro del hoyo, la inclinación del hoyo y el espesor del sedimento se probaron por separado. Resultados de la prueba: La profundidad del pozo diseñada es de 10,45 m a 11,94 m, la profundidad del pozo medida es de 10,60 m a 12,20 m y todos los pilotes de prueba son mayores que la profundidad del pozo de diseño. El diámetro mínimo local del orificio medido está entre 451 mm y 471 mm, el diámetro máximo local del orificio está entre 524 mm y 633 mm y no hay un diámetro mínimo del orificio < 550 mm. La verticalidad medida es del 0,68% al 0,97%, ambos inferiores al 1%. El valor real medido del espesor del sedimento en el fondo del pozo es de 80 ~ 100 mm, todos menos de 150 mm. Según el análisis estadístico de datos, los cuatro indicadores de esta inspección de calidad del pozo del pilote (profundidad del pozo, diámetro del pozo, inclinación del pozo). y espesor del sedimento) todos cumplen con los requisitos de especificación.

2.2 Inspección de prueba de carga estática De acuerdo con los requisitos de diseño de este proyecto, durante el proceso de inspección del pilote de prueba, se realizó una prueba de carga estática vertical de un solo pilote en tres pilotes de prueba. El equipo principal utilizado en esta prueba es: un conjunto completo de equipo de prueba de carga estática RS-JYB producido en Wuhan, que incluye principalmente el host, el repetidor, la caja de control de carga, el gato de 5000 kN, el sensor de desplazamiento, etc. También hay vigas de acero y placas de presión.

El método de detección es el siguiente: Esta prueba de carga estática vertical adopta el método de carga combinado del dispositivo de reacción del pilote de anclaje y el contrapeso, es decir, colocar un gato en la parte superior del pilote de prueba, luego colocar la viga principal y la viga secundaria, y la La viga secundaria está conectada a cuatro pilotes de anclaje. Los pilotes prefabricados se apilan sobre las vigas secundarias como contrapesos. El método de carga de la pila es el método de carga de mantenimiento rápido, es decir, carga en pasos. Después de la carga, se lee cada 15 minutos y el tiempo de carga de cada paso es de 2 horas. La carga esperada es de 8 niveles, siendo el incremento de carga de cada nivel de 500 kN. Si hay una carga fallida en el medio, detenga la carga. Los resultados de las pruebas muestran que la capacidad de carga última promedio de los tres pilotes es de 4000 kN y la variación máxima es 0, que no excede el 30% del valor promedio de los diez pilotes. Por lo tanto, el valor característico (valor estándar) del. La capacidad de carga de un solo pilote es 4000 = 2,0 = 2000 kN, lo que cumple con los requisitos de diseño.

2.3 Ensayo dinámico de baja deformación Según las "Especificaciones técnicas para la inspección de cimientos de pilotes de construcción", el método de baja deformación es adecuado para probar la integridad de pilotes de hormigón y juzgar la extensión y ubicación de los defectos de los pilotes. Los resultados completos de las pruebas dan la categoría de integridad del cuerpo del pilote de cada pilote. En esta práctica de ingeniería, * * * realizó pruebas dinámicas de baja deformación en 30 pilotes de ingeniería. El detector consta de un sistema de análisis de medición dinámica FDP204PDA, un sensor de aceleración y una varilla de medición de fuerza. El método de detección es el siguiente: Coloque un sensor de aceleración en la parte superior del pilote para recibir la señal de aceleración generada durante el proceso de martillado. Es amplificada por el sistema de medición dinámica de cimentación del pilote FDP204PDA y convertida en una señal digital para su transmisión a la microcomputadora. . Después de que la computadora procesa las señales, las formas de onda medidas se muestran en la pantalla, una para cada pila, y se recopilan de 5 a 6 señales de martillo en cada punto. Las señales de prueba almacenadas en el disco se procesan en el dominio del tiempo, y la señal de velocidad medida es asistida en el dominio de la frecuencia a través del dominio del tiempo de acuerdo con la reflexión de la onda de tensión, y las señales reflejadas en diferentes partes se analizan para analizar la integridad de cada pila. Resultados de la prueba: Entre ellos, 28 pilotes Clase I cumplen con los requisitos de diseño; 2 pilotes Clase II cumplen con los requisitos de diseño.

2.4 Pruebas dinámicas de alta deformación Este proyecto realizó pruebas de baja deformación en 10 pilotes en los pilotes de ingeniería. El instrumento de medición adopta el sistema de análisis y medición dinámica Fei-C3, que se compone de una microcomputadora 486/40, un convertidor 12 A/D, un sensor de aceleración, un sensor de fuerza y ​​un peso. El método de detección es: instalar simétricamente dos acelerómetros y dos sensores de fuerza extensómetros en los lados del pilote, y utilizar un martillo para dejar caer y golpear libremente la parte superior del pilote. Las señales de aceleración y fuerza generadas por la fuerza de impacto instantánea son amplificadas por el sistema de medición dinámica de cimentación de pilotes C3, convertidas en señales digitales y transmitidas a la computadora. La señal se procesa mediante software de computadora y se almacena en el disco, y la forma de onda medida se muestra al mismo tiempo. Las señales de prueba almacenadas en el disco luego se reproducen (fuerza y ​​velocidad) y se utilizan. Resultados de la prueba: Los valores básicos de la capacidad de carga última vertical de los 10 pilotes probados están todos entre 2178 kn y 2342 kN, y la capacidad de carga última vertical promedio de un solo pilote es de 2260 kN. Por lo tanto, según los resultados de esta prueba de alta deformación, se determina de manera integral que la capacidad de carga máxima de un solo pilote es de 2260 kN.

3 Resumen

Uso de inspección de calidad por formación de orificios, inspección de prueba de carga estática, inspección dinámica de baja tensión, inspección dinámica de alta tensión y otras tecnologías para inspeccionar los cimientos de pilotes de una oficina. edificio para comprender la prueba La integridad del pilote y la calidad del concreto se pueden utilizar para juzgar inicialmente la resistencia del soporte del suelo en el extremo del pilote y luego evaluar la calidad de la base del pilote para garantizar la calidad del proyecto de construcción. .

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