¿Tecnología de construcción para pilotes rectangulares de gran tamaño excavados manualmente en la estación de tren de Xiamen Oeste?
1 Descripción general del proyecto La estación de tren Xiamen West consta de los proyectos de construcción de la estación y marquesina de la plataforma, puentes de estructura rígida y proyectos reservados de ingeniería civil del metro. El área total de construcción es de 162 409 m2, incluidos 109 028 m2 del edificio de la estación y. 53.381m2 de marquesina de andén, con una altura total de construcción de 66,78m, el edificio de la estación principal tiene un saliente plano en forma de I y un ancho de 132m. La estación larga se divide en tres pisos: piso de salida, piso de andén y elevado. piso. Se utiliza una combinación de muros de contención en forma de L y muros de tableros de pilotes a ambos lados de las escaleras del paso de salida para soportar la presión lateral del suelo. Entre ellos, el muro de láminas de pilotes requiere 46 pilotes de anclaje rectangulares para proporcionar fuerza de anclaje. Su tamaño de sección transversal es principalmente de 2,0 m a 2,5 m, y su profundidad es de aproximadamente 20 m. El nivel del agua en el sitio es bajo y la entrada de agua local es. grande. No existe una broca especial para perforar agujeros para pilotes rectangulares y se utiliza el método de construcción de excavación manual de agujeros (ver Figuras 1 y 2). Los puntos de construcción de pilotes rectangulares excavados manualmente incluyen el soporte de la pared del agujero, el vertido de hormigón en el agujero y la protección de seguridad. La construcción de pilotes excavados manualmente de gran tamaño y extralargos utilizando soportes de pared del pozo es una operación de alto riesgo. El diseño de los soportes de la pared del pozo está relacionado con la seguridad de los trabajadores en el fondo del pozo y la calidad del cuerpo del pilote. . La razón principal del fracaso del muro de contención de pilotes excavado manualmente es que la presión del suelo alrededor de la parte superior del muro de contención se transmite al costado del muro de contención para generar una fuerza horizontal lateral, y el material del muro de contención no tiene suficiente resistencia. , provocando el colapso del agujero. Hay dos formas de soporte para los pilotes rectangulares excavados manualmente en la Estación Oeste de Xiamen: ① El hormigón armado se vierte en el sitio en áreas con poca salida de agua y buena calidad del suelo (2) Si se encuentran capas gruesas de arenas movedizas y limo al cavar agujeros, especialmente; Es una gran cantidad de agua subterránea A medida que se derrumba una gran cantidad de barro y arena alrededor del muro de contención, el muro de contención de hormigón queda suspendido y pierde soporte, provocando grietas hasta que se rompe y se cae. En esta formación se adopta la tecnología de construcción de excavación de cajones de tuberías prefabricadas. 2.1 Tecnología de construcción del muro de contención de hormigón armado colado in situ La clave para el muro de contención de hormigón armado colado in situ es la colocación del muro de contención de la cerradura. Debido a la perturbación de las pilas de materiales en la entrada de los hoyos de pilotes excavados manualmente y al movimiento de ida y vuelta de los vehículos de movimiento de tierras, es fácil causar deformación y colapso del suelo en la entrada del hoyo. Si la cerradura no está colocada de forma segura, puede provocar fácilmente que la abertura superior colapse, generando un peligro para la seguridad. Por lo tanto, la cerradura del pilote excavado manualmente debe ser firme y estable. Los parámetros específicos de la boca de la cerradura y del muro de contención se muestran en la Figura 3. Cuando el operador ingresa al orificio, dos bloques sólidos se apoyarán horizontal y verticalmente en la cerradura. El muro de contención está diseñado en forma cónica, estrecha en la parte superior y ancha en la parte inferior. Si la construcción de pilotes de excavación manual se lleva a cabo en áreas con agua, la altura del muro de contención debe ser mayor que el nivel del agua superficial y se deben tomar medidas de drenaje y precipitación. Durante el proceso de excavación, cuando la profundidad de excavación es inferior a 1 m, se debe realizar protección de la pared (ver Figura 3b). Cuando se encuentren capas de arenas movedizas y limo, la profundidad de excavación en cada paso debe reducirse adecuadamente a 50 cm y se debe reforzar la protección de la pared reforzada. En estratos con grandes afluencias de agua, se deben reservar con antelación orificios de drenaje en el muro de contención. Durante el proceso de construcción, para garantizar la precisión de las posiciones de los agujeros, verifique si la posición de los pilotes de excavación está torcida o desplazada todos los días antes de excavar. En particular, revise el encofrado antes de verter el muro de contención y revise el muro de contención después del desmolde. Parte del barro y la arena alrededor del muro se han derrumbado y el muro de contención es propenso a desplazarse y distorsionarse después de verter el concreto. Preste atención a la inspección y realice las correcciones oportunas. 2.2 Tecnología de construcción de excavación con cajones prefabricados Las tuberías de pozo prefabricadas de hormigón se utilizan para proteger las paredes de excavación con cajones, y el diámetro interior de la tubería del pozo es el mismo que el tamaño de diseño de la base de pilotes. El espesor de la tubería de cada pozo prefabricado es de 10 cm y la longitud es ≤1 m. Refuerce según el diseño, agregue de 2 a 4 orejas de elevación y reserve canales de drenaje y lechada con un diámetro de aproximadamente 2 a 4 cm, y conéctelos en la parte superior e inferior de cada muro de contención. Durante el proceso de construcción, utilice una cadena inversa o un polipasto eléctrico para bajar lentamente la tubería del pozo hacia el pozo y ajuste la verticalidad después de cada descenso. En estratos que son propensos a colapsar y tienen una gran cantidad de entrada de agua, los materiales de lechada se rellenan en los poros del suelo en los canales reservados del muro de contención mediante relleno, penetración y compactación para fortalecer el suelo alrededor del muro de contención y proteger el pared. El lodo y la arena circundantes no colapsan, aumentando así la fricción alrededor del pilote. Los materiales de inyección a presión se pueden seleccionar entre cenizas volantes, hormigón de cemento de resistencia temprana, mezcla de cal y arcilla, etc. El proceso de construcción es el siguiente. 1) Después de nivelar el sitio de pavimentación, coloque las traviesas comunes verticalmente y colóquelas densamente alrededor del cajón. Los espacios entre las traviesas se rellenan con arena (consulte la Figura 4). El número de losas debe determinarse en función de la calidad del cajón 1 y de la capacidad portante de la base (colchón de arena). El número n de correderas por metro a lo largo de la punta de la pala se puede calcular según la siguiente fórmula: donde: g es la gravedad por unidad de longitud del cajón en la sección 1 (kN/m a es la parte inferior de cada patín en contacto); con el cojín de arena Área (m2); f es el valor de diseño de la capacidad portante de la cimentación o cojín de arena (kN/m2). 2) Después de atar las barras de acero del cajón prefabricado, el encofrado interno y externo y los soportes del cajón se erigen sobre las plataformas, y las juntas del encofrado en el exterior de la pared del pozo están a lo largo de la dirección vertical para garantizar la suavidad. Para evitar el impacto de los tirantes diagonales del encofrado externo sobre el tráfico, todos los soportes se colocan en el pozo y la combinación de encofrado de acero y tirantes de acero que sostienen el techo inclinado de madera se tiran horizontalmente. Detrás de la pared del pozo se encuentra una plataforma de construcción de andamios de acero de dos hileras. El hormigón se vierte en capas, se hace vibrar con vibradores enchufables y se transporta en cubos. Cuando la altura de vertido del hormigón supera los 2 m, se instala un conducto para evitar la segregación. 3) El hormigón acolchado sólo se puede bombear después de que alcance la resistencia de diseño. El levantamiento de los tapetes deberá realizarse en áreas separadas, en orden, simétrica y sincrónicamente, y deberá designarse una persona dedicada al mando unificado. Puede rellenar a medida que dibuja varios grupos de espacios y luego rellenarlos una vez que se dibuja cada grupo. El material de relleno debe ser arena y grava y debe compactarse completamente mediante aspersión de agua en capas. La altura del relleno debe determinarse de manera que la masa final distribuida sobre los patines de posicionamiento no dañe los patines y la tensión de carga debajo de los patines no exceda la tensión de carga última del suelo original.
Durante el proceso de bombeo del cojín, se debe establecer un punto de medición en los lados superior, inferior, izquierdo y derecho del cajón para observar el hundimiento. Durante el proceso de extracción del cojín, si se produce algún fenómeno anormal como inclinación, extrusión de arena de relleno, fragmentación del cojín, aumento brusco del asentamiento, etc., se debe solucionar a tiempo. 4) Excave la parte superior del cajón y ahueque los pies de las palas. Después de ahuecar cada sección, use piedras para rellenar con arena. Después de ahuecar la última sección y rellenarla hasta el cojín de posicionamiento, el relleno se excava gradualmente hacia atrás. por capas y se hunde el cajón. El suelo inferior es blando. Excave primero los 4.050 cm del medio y amplíe gradualmente la excavación de forma simétrica, en capas y simultáneamente. Antes de hundir, aplique aceite de motor en la pared exterior del cajón para reducir la fricción lateral con el suelo durante el hundimiento. Cuando la parte superior se excava manualmente para llegar a la formación rocosa, se excava con una pala neumática y se iza con una grúa. 3. Después de la excavación hasta la elevación de los cimientos diseñada, si el suelo es arenoso o arcilloso, se debe colocar una grava o un cojín de grava y se debe sellar el fondo inmediatamente después de pasar la inspección. Para pilotes excavados con una gran salida de agua, los orificios de drenaje deben bloquearse para evitar que el agua fluya hacia los orificios. Al limpiar el fondo, si la tasa de filtración de agua ascendente es menor o igual a 6 mm/min, se pueden utilizar métodos de vertido de hormigón ordinarios para sellar el fondo; si la cantidad de filtración de agua es grande, se debe utilizar el vertido de hormigón bajo el agua; . Para reducir la acumulación de agua subterránea, cuando se sella el fondo de cualquier pilote de excavación, el agua de los orificios adyacentes debe bombearse al mismo tiempo para reducir el impacto del agua de los orificios adyacentes sobre el orificio de trabajo. Cuando la profundidad del pozo excede los 6 m, se debe tener cuidado para evitar la segregación del concreto. Generalmente, el hormigón mezclado se coloca en una bolsa o balde de lona sólida con un volumen de 1 a 2 m3 y el hormigón se ata con una cuerda. Cuando el concreto se envíe al fondo del hoyo, tire del gancho para enviar el concreto al fondo del hoyo. La operación continua puede sellar rápidamente el fondo del pozo y bloquear la mayor parte o la totalidad del agua subterránea en el fondo del pozo. Si hay mucha agua subterránea y los pilotes excavados son relativamente profundos, levante la bomba de agua y el desbordamiento del fondo será cercano o superior a 20 cm. En este momento, cuando el desbordamiento en el pozo esté básicamente en calma, use el conducto para llegar al fondo del pozo y transportar el concreto mezclado de resistencia temprana. La cantidad de hormigón excede la pared protectora de la sección inferior en más de 30 cm y luego se retira lentamente el conducto. Debido a la presión del agua, el concreto de sellado posterior es básicamente denso y el concreto se bombea después del fraguado final. Dado que el hormigón de sellado del fondo ha excedido la sección inferior del muro de contención, no hay entrada de agua subterránea. Retire la parte suelta de la superficie del concreto (la lechada de cemento en esta parte del concreto se escapará al agua) y transpórtela al exterior del hoyo antes de continuar con el siguiente proceso. 4 Precauciones de seguridad para la construcción de pilotes con excavación manual 1) No podrán trabajar más de dos personas debajo del hoyo, y deberán usar cascos de seguridad, impermeables, etc. Al trabajar, hay una señal de comunicación con el personal en el pozo. No se deben colocar martillos, azadones, piedras y otros objetos que caigan alrededor del suelo. Cada hora, intercambio de personal subterráneo y personal de superficie. 2) El personal del fondo del pozo debe prestar atención a los cambios en la pared del pozo y tomar medidas de apoyo oportunas cuando encuentre deslizamientos de tierra o grietas en la pared protectora. Una vez que ocurre el peligro, se deben enviar señales de contacto a tiempo, evacuar rápidamente y se deben tomar medidas efectivas para eliminar el peligro lo antes posible. 3) El personal de tierra debe prestar atención a las señales de contacto debajo del orificio y responder rápidamente. Siempre verifique que los soportes, poleas y cuerdas estén seguros. Al izar, el izado debe ser estable y la tierra y la piedra levantadas deben vaciarse y descargarse a una distancia de 2 m de la abertura. 4) Durante la construcción, los equipos eléctricos como bombeo de agua, iluminación, ventilación, etc. Debe estar equipado con un freno y un protector contra fugas. Se deben utilizar cables de goma de tres núcleos para las líneas de suministro de energía. Los cables deben estar elevados y no arrastrados por el suelo. Compruebe siempre si los cables y los protectores contra fugas están intactos e instale una escalera en el orificio. 5) Al bombear agua desde el pozo, la salida de drenaje debe estar a más de 5 m de distancia de la abertura del pozo y garantizar un drenaje suave en el sitio de construcción. La zanja se cavó el mismo día y el muro de contención se vertió el mismo día. Al salir del sitio de construcción, cubra las aberturas y coloque señales de advertencia visibles. 6) Los trabajadores de la construcción y los inspectores deben abrir la tapa del hoyo 10 minutos antes de ingresar al hoyo. Si hay un olor anormal, se debe informar a tiempo y se puede eliminar el gas nocivo antes de poder realizar el trabajo. Cava un hoyo de 6 a 10 m de profundidad y ventílalo al menos una vez al día. Si tiene más de 10 m de profundidad, ventílalo al menos dos veces al día. Si los trabajadores subterráneos sienten dificultad para respirar, deben ser ventilados a tiempo. Conclusión Los pilotes excavados manualmente se utilizan ampliamente en la construcción debido a su operación flexible, bajos requisitos del sitio y no están restringidos por el diámetro y la forma del orificio. Sin embargo, también es una operación de alto riesgo, en la que la protección de las paredes, el drenaje y la ventilación son importantes. enlaces importantes. Durante la construcción, se deben analizar cuidadosamente las condiciones hidrogeológicas en el sitio, se debe seleccionar la forma de soporte y se debe determinar el plan de construcción.
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