¿Tecnología de construcción de cimientos de pilotes de agua profunda para puentes en zonas adoquinadas?
En la construcción de puentes ferroviarios en el suroeste de China, a menudo es necesario cruzar grandes ríos, y la geología del lecho del río es compleja. La superficie está compuesta principalmente por guijarros de grano grande y gran resistencia. cantidades y arcilla arenosa. Dado que la cuenca de Sichuan está situada en el suroeste, la temporada de inundaciones anuales es temprana y dura mucho tiempo. Al mismo tiempo, se desarrollan en cascada y se construyen centrales hidroeléctricas en los tramos superior e inferior del río. Son extremadamente complejos y el tiempo de construcción anual es de solo unos pocos días de la estación seca. Meses, el período de construcción es extremadamente estresante y hay muchos factores desconocidos. En casos de ingeniería anteriores, el relleno de ataguías y presas se utilizaba a menudo para convertir la construcción de agua en construcción de tierra, lo que requería cambios repetidos en el curso del río, rellenando una gran cantidad de arena y grava y limpiando el lecho del río. Sin embargo, el método de represa de ataguía es difícil de implementar debido a factores como limitaciones de tiempo, condiciones del terreno, transporte inconveniente, grandes cantidades de arena y grava y graves daños ambientales. Existe una necesidad urgente de un método seguro, económico, respetuoso con el medio ambiente y. tecnología eficiente del agua para resolver este problema.
La investigación y la práctica de ingeniería anteriores sobre cimientos de pilotes en aguas profundas han adquirido cierta experiencia en ingeniería. Este artículo combina el proyecto de reconstrucción y expansión de la capacidad del ferrocarril Chengdu-Kunming con los nuevos muelles 37#-40# del superpuente del río Qingyi ubicados en. el canal principal del río Qingyi. En condiciones geológicas complejas, se propone construir caballetes y plataformas de construcción en el río durante la estación seca y utilizar taladros de impacto para construir cimientos de pilotes en la plataforma de construcción. navegación y cauce del río, y es ecológico y respetuoso con el medio ambiente. Se completó la construcción de los cimientos y se lograron buenos beneficios sociales y económicos.
1 Descripción general del proyecto
El nuevo puente sobre el río Qingyi es un puente de un solo carril con un kilometraje inicial diseñado de ZDK138+073,93 hasta un punto final de ZDK14176,69. El kilometraje central es. ZDK139+409,4, y la longitud total del puente es de 2102,76 m. La estructura del tramo superior del puente es de 7×32+3×34+16×32+(32+48+32) viga continua+5×32+1×24+1×32+(44×64+40) continua viga +18×32, de las cuales 26#-29# son una viga continua a través del terraplén (32+48+32) m. los pilares 36#-42# son una viga continua a través del río (44×64+40); ) metro . Todo el puente cuenta con un total de 285 pilotes perforados, 61 cuerpos de pilas y dos vigas continuas. Este puente es un proyecto de control clave a través del río Qingyi en el proyecto de expansión y reconstrucción de capacidad de la sección Chengdu-Emei del recién construido ferrocarril Kunming.
Entre ellos, los pilares 37#-40# están ubicados en el área de aguas profundas, y la construcción de cimientos de pilotes es el proyecto de control de este puente. La construcción de este tramo está controlada por las condiciones hidrológicas, siendo la mejor época de construcción la estación seca, que requiere poco tiempo y gran cantidad de trabajo. El río Qingyi cuenta con instalaciones de conservación de agua a gran escala aguas arriba y aguas abajo del puente, lo que provocará la intervención humana en el nivel y el flujo del agua, lo que posiblemente provocará impactos imprevistos.
Hay un fenómeno de erosión de las orillas del río en la sección del río Qingyi. El río aquí es relativamente turbulento y tiene un gran caudal. Los sedimentos del lecho del río son sueltos o ligeramente densos. El cauce del río desarrolla meandros y oscilaciones. Las inundaciones a menudo arrasan las orillas de los ríos. Las tierras de cultivo y las casas quedaron destruidas. El puente Jiajiang existente en la línea Chengdu-Kunming ha sido abandonado y reconstruido porque sus cimientos ampliados quedaron expuestos y movidos debido a la erosión del río. La línea doble recién construida está cerca de la línea Chengdu-Kunming existente, y la erosión de las orillas del río tiene un mayor impacto en los cimientos del puente.
Los principales estratos litológicos a lo largo de la línea son: suelo de relleno artificial, suelo de escombros, arcilla blanda, suelo suelto, arcilla limosa, suelo limoso, arena media, suelo de acumulación de deslizamientos, suelo de grava gruesa, suelo de guijarros, arcilla , lutita, etc.; las condiciones geológicas del muelle 37-40# en aguas profundas de este puente son la capa superficial de guijarros de 1 a 3 m, y los 3-40 m inferiores son lutita intercalada con arenisca.
Este puente cruza el río Qingyi y está diseñado bajo control de navegación. Su nivel de navegación es el Nivel VII.
Datos hidrológicos: Q1/100=18200m3/s; H1/100=414,35m; V1/100=3,65m/s; H nivel máximo de agua navegable=410,7m; ; H1/300=415,03m.
La categoría de ambiente del puente es: nivel de ambiente de carbonización T2 y T3 para estructuras sobre el suelo; nivel de ambiente de carbonización T1 para estructuras debajo del suelo, y nivel L1 para ambiente de erosión química. Calidad del agua: Las aguas superficiales y subterráneas no son corrosivas para las estructuras de hormigón.
2 Dificultades en la construcción
De acuerdo con las condiciones hidrológicas y geológicas reales del sitio, teniendo en cuenta el período de construcción, las características de la estructura del puente y el cronograma de construcción de los nodos, se utiliza el método de ataguía de isla. para la construcción durante la estación seca, es seguro y económico, pero este plan afecta la vía fluvial y conlleva grandes riesgos de seguridad para la navegación, ya que aguas arriba del puente se encuentra el puente del río Qingyi existente en la línea Chengdu-Kunming, que tiene solo 30 m. lejos de la nueva línea, todo el cauce del río incluye áreas de aguas poco profundas** *Tiene 600 m de ancho en total, con la central hidroeléctrica de Qianfoyan aguas arriba y la central hidroeléctrica de Maotan aguas abajo. Teniendo en cuenta la seguridad de las líneas existentes, la incertidumbre de los niveles de agua de los ríos causada por las centrales hidroeléctricas y la necesidad de una posterior construcción de superestructuras, el plan de construcción de instalar un caballete sobre el agua, utilizar una plataforma de construcción y utilizar pilotes de tubos de acero. Finalmente se optó por perforar agujeros en el lecho de roca para refuerzo. Pilas de tubos de acero para caballetes y plataformas. 3.5 Seguimiento de la carcasa de acero
De acuerdo con los recursos del equipo y las condiciones geológicas alrededor del sitio de construcción, se decidió que la máquina de construcción fuera un taladro de impacto y se utilizó el método de circulación positiva para la construcción. La carcasa no puede atravesar la capa de guijarros, no se puede garantizar el ciclo normal del lodo. Basado en la geología del sitio y la experiencia real de construcción, se adopta un proceso de construcción en el que se sigue una carcasa de acero después de perforar con una broca de gran diámetro.
Tecnología de construcción: después de insertar la carcasa de acero una vez, instale el taladro de impacto de la carcasa en la plataforma para perforar. El diámetro de la broca es de 1,8 m y el diámetro de la carcasa es de 1,9 m. hasta que atraviese la capa de guijarros. Utilice una grúa sobre orugas para levantar una placa de acero con un espesor de 12 cm, martilla la carcasa de acero hasta que atraviese la capa de guijarros, luego levante la carcasa de acero y vierta hormigón C20 de 1 m de altura en la carcasa como material de sellado. En este punto, se ha completado el seguimiento de la carcasa, logrando el doble propósito de estabilización y taponamiento de fugas. La conexión entre el pilote de tubería de acero y la carcasa de acero garantiza la seguridad de la estructura de la plataforma.
3.6 Perforación de los cimientos del pilote
Una vez completado el seguimiento de la carcasa, se puede comenzar la perforación normal del cimiento del pilote. Según el período de construcción real, se utilizarán un total de 9 equipos de perforación. Entre los 32 pilotes perforados con un diámetro de 1,5 m, 3 son equipos de perforación de seguimiento de revestimiento dedicados y los 6 restantes son equipos de perforación de impacto con un diámetro de broca de 1,5 m.
Perforación: la broca de impacto utiliza una broca en forma de cruz, y el cable es suave, de alta calidad, libre de dobleces y cables rotos, y está firmemente conectado a la broca. La etapa de apertura del orificio de la perforación por impacto es principalmente para producir pulpa y solidificar la pared, utilizando punzonado de bajo recorrido. El punzonado normal sólo se puede realizar después de que la profundidad de perforación exceda la altura total de la broca más la carrera.
Inspección final del hoyo: Se utiliza un detector de hoyos para la inspección final del hoyo. El diámetro del detector de agujeros es el mismo que el diámetro del pilote diseñado y la longitud es de 4 a 6 veces el diámetro del pilote. Cada pilote debe garantizar que la parte inferior del pilote alcance la elevación del fondo del pilote diseñada, y se debe solicitar al sitio de diseño y supervisión que firme para su aprobación.
Limpieza del agujero: Limpiar el agujero después de taladrar hasta la cota de diseño. Los pozos se limpian utilizando el método de reemplazo de lechada y se utiliza lodo de alta calidad para el reemplazo de lechada de circulación directa e inversa hasta que se alcancen los estándares de calidad de perforación y lodo especificados.
3.7 Instalación de barras de acero, tubos acústicos y vertido de hormigón
La jaula de acero se fabrica en secciones en la planta de procesamiento, se transporta al sitio para su montaje y se iza dentro del pozo. En los tramos con camión grúa hay dos tramos superior e inferior. Debe mantenerse recto. La jaula de acero debe colocarse firmemente después de entrar en el agujero.
Al instalar el tubo de detección acústica, la soldadura a tope debe ser plana para garantizar que no se doble, que no se reduzca el diámetro interior del tubo y que no haya fugas después de toda la instalación. Se debe verter agua limpia en la tubería hasta la boca de la tubería para confirmar que no hay fugas antes de su uso. La tapa de la tubería se puede bajar solo después de cerrarla.
Antes de verter el hormigón, realice una limpieza secundaria del orificio para garantizar que el espesor del sedimento no supere los 5 cm y que la gravedad específica del lodo sea de 1,05 a 1,08. ¿El método del conducto se utiliza para el vertido de hormigón y el método del conducto se utiliza para el vertido? Preciso tubo guía de elevación vertical de bayoneta rápida de 300 mm. El conducto será ensamblado y numerado antes de su uso, y será sometido a pruebas de tracción y estanqueidad.
4 Comparación de planos de construcción
Nuestro departamento ha llevado a cabo un estudio sobre el plan de construir primero un caballete de construcción y una plataforma en el río durante la estación seca, y luego utilizar perforación de impacto. para construir la base de pilotes en la plataforma de construcción. Un análisis exhaustivo de racionalidad, economía, confiabilidad y seguridad muestra sus ventajas en la Tabla 1.
Para condiciones geológicas donde no se pueden hincar pilotes de tubos de acero, los pilotes de caballetes y plataformas se refuerzan perforando agujeros en la tubería, en comparación con el método de construcción convencional de perforar primero los agujeros y luego enterrar la tubería. Montones, el costo se ahorra en 1,2 millones de yuanes. En comparación con el método de ataguía de la isla, la construcción requiere llenar una gran cantidad de arena y grava para cambiar el lecho del río y el agua corriente del río. Al mismo tiempo, causará una gran contaminación al medio ambiente acuático y representa un gran peligro oculto. a la seguridad del puente aguas arriba, intensificar la erosión del lecho del río y afectar la navegación. El método de construir primero caballetes y plataformas de construcción en el río y usar taladros de impacto para construir cimientos de pilotes en la plataforma de construcción permite una construcción rápida, no ocupa el río, no restringe la navegación, es una construcción de una sola vez, no cambiar el río, y tiene una amplia gama de aplicaciones, construcción verdaderamente ecológica, segura y respetuosa con el medio ambiente.
5 medidas de garantía de seguridad
① Aplane el marco para mantener la estabilidad y evitar desplazamientos o hundimientos. La parte superior del marco de perforación se estira simétricamente con cuerdas de viento y el anclaje al suelo es firme. . Controle la velocidad de perforación para que no sea demasiado rápida ni cambie la velocidad repentinamente.
② La plataforma de perforación, las herramientas de perforación y los cables metálicos para colgar las brocas cumplen con los requisitos de diseño y el factor de seguridad del cable metálico no es inferior a 1,2. Hay personal dedicado a inspeccionar y mantener el equipo durante su uso. La plataforma de trabajo y la plataforma de la plataforma de perforación están cubiertas con tablas de andamio y equipadas con barandillas y pasarelas, y los escombros deben retirarse en cualquier momento. Todas las aberturas que no se hayan construido deben cubrirse con cubiertas protectoras.
③ Al deslizar la plataforma de perforación, evite apretar los cables y las tuberías de agua y aire.
④ Los operadores de elevación deben estar certificados para realizar operaciones. Está estrictamente prohibido operar con varias personas o sin que nadie les dé órdenes. Está estrictamente prohibido pararse o caminar debajo de plumas u objetos colgantes.
⑤Todos los trabajadores del agua deben usar chalecos salvavidas y cascos de seguridad cuando trabajen.
6 Calendario de construcción
Úselo para construir caballetes y plataformas de construcción en el río durante la estación seca, use taladros de impacto para construir cimientos de pilotes en las plataformas de construcción y use equipos de perforación con diferentes diámetros de broca 25 días naturales respecto al plazo de construcción previsto originalmente.
7 Conclusión
Durante la construcción de los cimientos de pilotes en el área de aguas profundas del nuevo puente del río Qingyi, el método de erigir un caballete de acero y luego establecer una construcción Se utilizó una plataforma para construir los cimientos de pilotes perforados y, al mismo tiempo, se utilizaron métodos de construcción maduros para perforar el lecho de roca. Los cimientos de pilotes de tubos de acero se refuerzan mediante el método de anclaje y se construyen perforando orificios con brocas de diferentes diámetros para seguir el proceso. carcasa de acero. Mediante la optimización de la serie de planes anterior para garantizar la construcción sin problemas de cimientos de pilotes, se obtuvo una valiosa experiencia en la construcción de cimientos de pilotes en aguas profundas en áreas de adoquines a través de exploración y experimentos, y el método de construcción de la empresa "Método de anclaje y perforación de lecho de roca". para reforzar los cimientos de pilotes de tubos de acero". Se han logrado una gran cantidad de resultados en la práctica de la ingeniería. Al optimizar los métodos de construcción, hemos logrado tres objetivos de una sola piedra, logrando importantes beneficios económicos y sociales, como economía, período de construcción, ahorro de energía y protección del medio ambiente ecológico.
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