Este artículo analiza los problemas de cimientos de pilotes y sus soluciones. Las cimentaciones sobre pilotes son un campo amplio que necesita ser estudiado en detalle para identificar las deficiencias de la estructura.
Sin embargo, a la hora de construir pilotes, hay un aspecto importante que se debe considerar y tener en cuenta para evitar mayores problemas en la construcción.
No podemos observar a simple vista el estado del montón ni lo que sucede bajo tierra. Lo que podemos hacer es seguir los procedimientos de construcción adecuados para garantizar el control y la garantía de calidad.
Aunque los cimientos de pilotes están diseñados por un experto, el pilote puede fallar si se construye incorrectamente.
Analicemos cada una de las preguntas de diseño en detalle.
Bandeja de apilamiento
Uno de los trabajos más importantes que se deben realizar al inicio de la construcción de un pilote.
Si sale mal, todo lo que hagamos estará sujeto al error original.
Es cierto que no siempre podemos mantener la precisión de la implantación como se indica con precisión en los dibujos. Sin embargo, al menos debemos garantizar que se respete el límite de tolerancia.
La mayoría de las directrices especifican que la tolerancia de construcción del pilote es de 75 mm. Sin embargo, diferentes directrices especifican diferentes rangos según el tipo de construcción.
La siguiente tabla enumera las tolerancias permitidas en el proyecto.
| código | Tolerancia permitida |
| ACI-336 | 4% del diámetro o 75 mm, lo que sea menor |
| Norma EN 1536 | 100 mm; para diámetro de pilote (D) ≤ 1000 mm
0,1D a 1000 150mm P>1500 Diseño para un ángulo de inclinación inferior a 1 en 15, limitado a 20 mm/m Versión con inclinación entre 1 en 4 y 1 en 15, limitada a 40 mm/m |
| KP4 – El gran objetivo | 75mm |
| BS 8004 | No más de 1 en 75 verticalmente o 75 mm
Para pilotes perforados con un ángulo de inclinación de hasta 1 en 4, se permite una desviación de hasta 1 en 25. |
Si la tolerancia del pilote está dentro de los límites, se acepta el diseño del pilote. El proyectista del edificio debe considerar la tolerancia aceptable en su diseño.
Por ejemplo, si las tolerancias permitidas para la desviación del pilote son 75 mm, la superestructura debe diseñarse en consecuencia. No podemos cambiar la posición de la columna moviendo la publicación.
Entonces necesitamos diseñar la viga del piso para soportar las cargas de la columna cuando hay dos pilotes o solo un pilote. Si hay tres o más pilotes, esto se puede tener en cuenta para los pilotes y se debe tener en cuenta un aumento en la carga del pilote debido al movimiento hacia el soporte al evaluar la capacidad del pilote.
Si la desviación es mayor al límite permitido para la disposición de pilotes en el bloque, se deberá verificar después de la construcción y realizar los ajustes necesarios. El diseñador debe diseñar las vigas del piso para que tengan la mayor excentricidad posible, verificar el aumento en la capacidad del pilote moviendo los pilotes, verificar las placas de bloque para detectar nueva excentricidad, etc.
Excavar pilotes y anclajes
A la hora de excavar o perforar pilotes debemos tener en cuenta varios aspectos.
Analicemos cada uno de ellos.
- Desviación de la caja de acero
La carcasa de acero se utiliza cuando el suelo es muy débil y el relleno de bentonita no puede absorber el colapso. La profundidad del recinto puede llegar hasta el final de suelos blandos como la turba.
El centro de la caja puede variar al colocarse ya que se colapsa durante la colocación. Incluso si se marca el centro de la casilla después de colocarla, es posible que esté torcido.
Además, durante las excavaciones, el revestimiento puede desviarse de su posición original porque el suelo no tiene suficiente rigidez transversal.
Esto podría evitarse insertando el revestimiento en la capa de suelo duro a una profundidad adecuada y comprobando la posición del revestimiento antes y después del hormigonado.
Las tolerancias se pueden comparar con la norma correspondiente o como se indica en la tabla anterior.
- Colapso de excavación
Al construir cimientos de pilotes, el colapso del suelo es inevitable. Sin embargo, se puede minimizar controlando la densidad de la suspensión de bentonita.
Se deben realizar controles periódicos para garantizar que la densidad esté dentro de los límites aceptables.
- Mucha agua en la pila
A medida que la excavación continúa más allá del nivel freático, el agua se filtrará en el pozo de excavación.
El nivel de bentonita debe controlarse periódicamente para evitar que entre agua en el poste. Dado que la densidad de la bentonita es mayor, hay menos posibilidades de que el agua se mueva.
Además, la densidad de la bentonita debe verificarse periódicamente y realizarse los ajustes necesarios según sea necesario para mantener la densidad requerida de la bentonita.
- Movimiento lateral y levantamiento de pilotes adyacentes.
En general, la distancia entre pilotes es aproximadamente de 2,5 a 3 veces el diámetro del pilote.
Al hincar en carcasas de pilotes, existe la posibilidad de que los pilotes circundantes se muevan.
Esto debe hacerse con mucho cuidado y se pueden minimizar o evitar los movimientos laterales.
- asentamientos
La hinca de pilotes provoca vibraciones excesivas en el suelo.
Aunque esto mantiene las vibraciones dentro de límites aceptables, los efectos de las vibraciones pueden provocar el asentamiento de estructuras adyacentes.
Especialmente en el caso de estructuras construidas sobre cimientos poco profundos, puede producirse asentamiento durante los cimientos con pilotes. Además, una vibración excesiva puede causar problemas graves.
A medida que la estructura se asienta, pueden ocurrir grietas e incluso la estructura antigua o las estructuras construidas incorrectamente pueden colapsar.
Por este motivo, se deben minimizar al máximo las vibraciones debidas al diseño. El uso de nuevas herramientas, taladros eléctricos, etc. puede reducir la vibración.
- Con suficiente base y terminación.
La profundidad de empotramiento se indica en los planos de diseño del pilote. Sin embargo, determinar los puntos inicial y final de la profundidad de incrustación es una tarea desafiante.
La profundidad de empotramiento de un pilote se determina en función de varios factores. Algunos de estos son información del registro del pozo, tasa de penetración en la roca, observación de muestras de roca, etc.
Además, se podrían realizar pruebas in situ, como pruebas de carga puntual, para determinar la resistencia de la roca. Puede estar relacionado con la capacidad de carga de la roca. De esta manera podemos determinar el estado de la roca y decidir la terminación en consecuencia.
- Mala limpieza de la punta del pilote.
Es fundamental limpiar la batería correctamente. Limpiar la pila se llama enjuague.
Esto se puede hacer en función de los parámetros determinados mediante la prueba de bentonita. La parte superior de la apuesta no es visible. Por tanto, decidimos si limpiar el poste.
La bentonita se retira del pozo de excavación y se limpia mecánicamente, retirando la arena y el barro lavados. Se bombea desde la parte superior del pozo de excavación. La bentonita se retira de la base del poste para su limpieza.
Este proceso continúa hasta que se garantiza que no hay más barro/arena en la bentonita.
Durante el proceso de lavado se comprueba, entre otras cosas, el equilibrio de los lodos, el equilibrio del depósito y el contenido de arena.
| Propiedades de las suspensiones de bentonita. | |||||
| Propiedad | Unidad | etapas | Equipo de prueba | ||
| Fresco | Listo para reutilizar | Antes de hormigonar | |||
| densidad | gramos/ml | <1.10 | <1,25 | <1,15 | equilibrio de lodo |
| Viscosidad Marsh (946 ml) | segundo | 32-50 | 32-60 | 32-50 | embudo de pantano |
| Contenido de arena | % | N / A | N / A | <4 | Contenido de arena |
| pH | 7 a 11 | 7 a 12 | n / A | Medidor de pH | |
Los rangos especificados en la tabla anterior se pueden respetar antes del hormigonado. Los valores pueden variar de una especificación a otra. La fecha se puede encontrar en las especificaciones del proyecto.
Problemas de hormigonado
Los problemas comúnmente observados durante la construcción se destacan a continuación.
- Si el concreto es lo suficientemente fuerte
Generalmente los pilotes se vierten en hormigón grado 30. Este valor puede variar de un país a otro.
Una resistencia a la compresión insuficiente del hormigón del pilote provoca graves problemas de diseño.
Como el pilote es una estructura subterránea, la corrección es muy difícil. Si la carga real excede la capacidad de carga del pilote, se pueden erigir pilotes adicionales.
- Huecos en concreto
Dado que el hormigón autocompactante se vierte en el pilote, no se requiere vibración. Además, debido a la profundidad del pilote, es muy difícil vibrar el hormigón para conseguir una mejor agitación.
Debido a problemas de diseño, pueden aparecer huecos en la pila. Esto puede deberse a una mala calidad del hormigón y a una trabajabilidad inconsistente del mismo.
La inspección y el seguimiento periódicos de la calidad del hormigón podrían prevenir estos problemas.
- Mezclar concreto con bentonita.
El hormigón se vierte de forma que no se mezcle con la bentonita.
Primero, el contratista se coloca en la ranura del pilote perforado. Luego el hormigón se vierte al contratista. Luego se levanta lentamente al contratista para que el hormigón pueda fluir.
A continuación se vuelve a llenar el contratista con hormigón. A continuación se eleva ligeramente al contratista para que el hormigón pueda fluir gradualmente. Este proceso continúa con el hormigonado del pilote.
El fin del contratista siempre está en el concreto fresco y nunca elevamos al contratista al nivel superior de la pila de concreto cuando vierte el concreto.
Estamos intentando llegar al final de esto. Incruste al contratista al menos 1-1,5 m en el hormigón fresco. Evite mezclar hormigón fresco con bentonita.
- Protuberancias y constricciones
Durante la fase de construcción, el hormigón puede hincharse o contraerse.
El ahusamiento en frío del pilote expone la jaula de refuerzo y reduce el área de la sección transversal del pilote.
Una reducción de la sección transversal del pilote conduce a una reducción de la capacidad portante del pilote.
- Aumento de temperatura en el hormigón.
El aumento de temperatura del pilote debe comprobarse al menos al inicio de la construcción del pilote.
El primer pilote se pudo comprobar mediante galgas extensométricas y se pudieron controlar las fluctuaciones de temperatura.
Según los resultados del análisis de datos, se pueden realizar ajustes específicos.
Movimiento de la jaula de refuerzo.
- Levantando la jaula de refuerzo
A altas velocidades de hormigonado, la jaula de refuerzo puede levantarse. Por tanto, el proceso de hormigonado debe realizarse de forma controlada.
Una vez subido el contenedor ya no podremos bajarlo. Elevar la jaula más allá de la longitud de empotramiento causa serios problemas en la construcción de pilotes.
Esto puede provocar que se abandone la pila.
- Falta de cubierta de refuerzo.
El movimiento lateral de la jaula de refuerzo puede provocar su exposición lateral. Esto puede deberse al colapso del suelo en un lado de la excavación del pilote.
