Pilas aburridas: dispositivo y sutilezas del trabajo de construcción.

Cualquier edificio de tipo moderno necesita una base o cimiento confiable, que garantice la seguridad, estabilidad y confiabilidad de toda la estructura. La mayoría de las veces, los desarrolladores usan una base de tipo tira: es fácil de instalar, no requiere grandes costos físicos o financieros, pero no se puede usar en todas las áreas del suelo. Las rocas de suelo duro a veces se encuentran a grandes profundidades, lo que aumenta varias veces el volumen de movimiento de tierras y eleva todo tipo de costos. Aquí es aconsejable utilizar una base sobre pilotes perforados, el dispositivo y las sutilezas del trabajo de construcción en cuya instalación consideraremos en este artículo.

El tipo de instalación de cimientos de pilotes es conocido incluso por los principiantes en la industria de la construcción. Está bastante popularizado y se puede encontrar en la construcción de absolutamente cualquier edificio, ya sean centros comerciales completos o casas privadas. Esto, por supuesto, se explica por la confiabilidad de la instalación (ya que las pilas distribuyen uniformemente la carga del edificio en suelo duro) y menores costos financieros, ya que una base de cimentación monolítica, y especialmente una cimentación de buena calidad, cuesta mucho más dinero. .

Comencemos con los aspectos positivos:

• Como ya se mencionó, el trabajo de instalar cualquier estructura de pilotes es mucho más económico que los análogos monolíticos o de cinta, mientras que tienen la misma alta capacidad de carga debido a la distribución uniforme de la carga;
• El diseño de pilotes perforados le permite instalar los cimientos de un edificio en casi cualquier área de suelo, es decir, franco arenoso y rocas con un alto nivel de agua subterránea;
• La vida útil o la vida útil de los pilotes perforados con una planificación e instalación adecuadas puede alcanzar los 50 años o más;
• A diferencia de la instalación de una base de tira con pilotes hincados, que necesitan un suelo superficial más o menos blando para un hincado confiable, los pilotes taladrados se colocan en el suelo después de perforar el orificio y no pueden dañarse como resultado de la conducción mecánica o automática;
• La instalación de pilotes perforados, de hecho, no ejerce ninguna presión sobre las rocas del suelo, como en el caso de los pilotes hincados, por lo que se pueden utilizar en zonas incluso con alta congestión del terreno, cuando ya hay muchas edificaciones próximas a la futura construcción. , que es típico de las grandes ciudades;

• La colocación de cimientos de muchos tipos presupone la presencia de equipos especiales, que, por regla general, son bastante dimensionales y pueden dañar la integridad del paisaje de su territorio, en contraste con las pilas aburridas, cuya instalación se puede hacer a mano y rara vez. requiere cualquier equipo;
• Algunos tipos de concreto reforzado son muy inestables a procesos como la corrosión, destruye su estructura interna, lo que conduce a una disminución en la confiabilidad y estabilidad de toda la estructura, al mismo tiempo, los pilotes perforados de alta calidad carecen de este inconveniente. y puede funcionar correctamente sin trabajos de inspección durante una gran cantidad de tiempo;
• En cuanto a las grandes ciudades con un sistema de alcantarillado desarrollado o una gran cantidad de estructuras de ingeniería subterráneas, los pilotes perforados no representan un peligro potencial para estas comunicaciones, ya que se pueden colocar en absolutamente cualquier lugar y, si se desea, mover;
• Una ventaja insignificante, pero importante: a diferencia de otros tipos, la base sobre pilotes perforados se instala de forma rápida y casi silenciosa.

• En las primeras etapas de la instalación de este tipo de pilotes, el técnico se enfrenta al problema de los altos costes de hormigón para un pilote separado. Además, dependiendo del tipo de suelo y sus características, es en esta área donde es difícil calcular el volumen exacto del concreto requerido; esto se debe al hecho de que el suelo alrededor del pilote instalado generalmente no está compactado.
• El segundo inconveniente importante es el gran volumen de movimientos de tierra manuales. Realizar trabajos manuales es más barato y requiere menos recursos solo en aquellos casos en los que usted mismo es un desarrollador experimentado y comprende todas las sutilezas de una organización de trabajo competente. En otro caso, sin la ayuda de trabajadores asalariados, la instalación independiente de pilotes aburridos puede conducir a resultados desastrosos, que ya son más costosos para uno mismo.

• El siguiente inconveniente es común para cada tipo de cimentación y estructuras de pilotes: precisión excepcional en los cálculos. Recuerde que factores como el nivel de congelación del suelo, el levantamiento del suelo, el nivel del agua subterránea, la influencia de factores climáticos externos pueden no molestarle en la etapa de instalación de las pilas, pero sin duda le recordarán a sí mismos en el futuro, ya que estos factores, en su mayor parte, pueden cambiar.
• Un inconveniente importante es la complejidad, o mejor dicho, la imposibilidad de colocar un sótano o sala de sótano debajo del edificio. Con un diseño competente, puede colocar una pequeña bodega para verduras y alimentos debajo de los cimientos del edificio, pero incluso en este caso, debe tener cuidado: la distribución desigual de las pilas debajo del edificio conduce a un aumento de las cargas en su individuo. secciones. Y estos ya son averías, grietas y astillas.

Habiendo estudiado todos los pros y contras descritos anteriormente, vale la pena formular una definición clara de pilas aburridas. Las pilas perforadas (algunos llaman a este tipo "perforadas") son pilas, para cuya instalación se excavan o perforan previamente en el suelo orificios de la profundidad y el diámetro requeridos. Luego se coloca un marco de refuerzo allí, que luego se llena con cemento (algunos desarrolladores primero llenan la pila con cemento y luego la refuerzan bajo cierta presión). Después de pasar por estas etapas de trabajo y endurecimiento del hormigón, los pilotes se interconectan con una base de hormigón armado, y como resultado, se obtiene la misma base de tira, pero ya sobre pilotes perforados.

Por el momento, no existe un estándar GOST separado para la instalación de pilotes perforados, pero hay una lista separada de reglas y regulaciones que un técnico debe cumplir al instalar cualquier tipo de cimentación tipo pilote. Estos son SNiP 02.03, 02.01 y 03.01. Cada una de estas reglas se introdujo en la producción a fines del siglo XX, sin embargo, sus disposiciones generales, debido a cambios menores en los procesos de instalación de pilotes, no han cambiado hasta la actualidad.

Si cumple con los requisitos de SNiP, antes de la instalación de pilotes perforados, es necesario realizar cálculos de naturaleza geológica, hidrometeorológica y geodésica. Después de realizar cálculos precisos, vale la pena elegir: el tipo apropiado de pilas perforadas específicamente para su territorio, el tamaño de las pilas o los propios soportes. Puede calcular algunos de los datos geológicos e hidrometeorológicos usted mismo, con la ayuda de un técnico experto, o ponerse en contacto con los centros hidrometeorológicos más cercanos para obtener información fáctica.

Los estándares SP asumen la influencia de factores climáticos en el proceso de instalación en sí. Aquí se aconseja al técnico:

• para llevar a cabo la colocación de pilotes perforados en suelos húmedos en condiciones térmicas del ambiente externo no inferiores a -10 Hz;
• lleve a cabo toda la gama de medidas para evitar la congelación de la composición del hormigón antes del proceso de vertido en el pozo;
• para asegurar el correcto funcionamiento del equipo en determinadas condiciones ambientales.

En mayor medida, estos requisitos se relacionan, por supuesto, con las condiciones ambientales a valores bajos de temperatura, ya que la mayoría de los problemas surgen debido a los procesos de levantamiento del suelo (para minimizar estos procesos, debe utilizar datos sobre la congelación del suelo en su territorio). . A altas temperaturas, por regla general, no hay problemas con el rendimiento del equipo y el vertido de la solución.

Además de las recomendaciones descritas, se debe tomar un cierto conjunto de medidas para preparar el territorio para la instalación de pilotes perforados.

Este complejo asume:

• instalación de barreras y letreros de advertencia en los límites de la obra;
• liberación del territorio de todos los elementos que restringen el movimiento o la construcción: ralentizarán el proceso de construcción y tendrán un efecto y una carga innecesarios en el suelo (si los objetos son de gran tamaño);
• eliminación de la cubierta de césped y todo tipo de arbustos del sitio de construcción: los elementos individuales de la planta pueden interferir con el trabajo;
• proporcionar al sitio estructuras de drenaje: esto es útil para la operación futura de una casa ya construida, y también será útil en el proceso de desarrollo en sí debido a condiciones climáticas no siempre favorables o niveles de agua subterránea demasiado altos;
• organice el área de construcción de tal manera que todo el equipo necesario para perforar y verter pueda ingresar libremente al objeto y moverse alrededor de él.

La fabricación de una base de alta calidad sobre pilotes perforados tiene algunas características. Esto se aplica, por regla general, a las características de los elementos de sujeción utilizados, la fijación y el sellado tanto del pozo como de las estructuras de pilotes. Considere las características de los elementos de la base del tipo aburrido. El primer elemento importante es el encofrado, su diseño y características. Ya se han mencionado justo antes en el material como elemento de fijación para piezas de refuerzo.

Quizás muchos de ustedes estén acostumbrados a entender el encofrado como un elemento de madera o hierro para dar forma a estructuras de hormigón o de hormigón armado.

En parte, esta tecnología también se aplica a la construcción de pilotes, pero en este caso, los siguientes pueden actuar como encofrados:

• material de techo enrollado cilíndrico (es aconsejable si el diámetro del orificio no supera los 50-60 centímetros): este elemento proporcionará una impermeabilización adicional de las piezas de refuerzo durante el proceso de vertido;
• tubería de fibrocemento: es más fuerte que otros análogos, fortalece toda la estructura y protege contra daños mecánicos involuntarios;
• Tuberías de PVC, PP o tuberías de otros polímeros (este tipo es aplicable para edificios pequeños, de gran tamaño y ligeros, un ejemplo de esto es una casa pequeña, una casa de baños, un edificio de no más de 2-3 pisos).

El encofrado puede ser tanto desmontable como no desmontable, incluso después de verter hormigón. Los técnicos usan con mayor frecuencia el primer tipo, el segundo tipo proporciona fijación e impermeabilización adicionales de la base de hormigón armado, pero el primero es más económico. Tenga en cuenta que al utilizar algunos tipos de encofrado de polímero, vale la pena considerar la vulnerabilidad de algunas especies a la luz solar directa. Al mencionar el encofrado, vale la pena mencionar el método de fijación de las paredes del agujero mediante el uso de una carcasa: realiza una función algo similar, pero la mayoría de las veces no se quita de la tubería, aunque los desarrolladores ahorradores y los desarrolladores con finanzas limitadas pueden hacer de manera diferente.

Muchos constructores sin experiencia no prestan atención a un parámetro tan importante como la calidad y la instalación correcta de elementos reforzados en una base aburrida. Un error común al definir el papel de las piezas de refuerzo para pilotes es simplemente su presencia o ausencia. En otras palabras, si existen, entonces ya es bueno. Este es fundamentalmente el enfoque incorrecto y se puede aplicar a pequeños edificios privados, pero si ignora este factor al construir edificios grandes, arriesga la confiabilidad de todo el edificio.

Según las normas de SNiPa, la jaula de refuerzo es una estructura de 4 o más varillas verticales con un diámetro de al menos 10 mm. La estructura de la jaula de refuerzo en sí, de hecho, es un cilindro: la fijación de las varillas con abrazaderas horizontales especiales (metal, por regla general). Vale la pena señalar que cuando la jaula de refuerzo se sumerge en un pozo preparado, la parte superior de las varillas debe soltarse entre 20 y 40 centímetros desde el punto de diseño más alto del pozo (o desde el punto de la tubería de revestimiento, encofrado). esto es necesario para la posterior fijación de la cimentación de hormigón armado.

Cabe señalar que la colocación de un marco reforzado en caso de colocación de hormigón de escombros (utilizando piedra triturada o piedra de escombros, que se introducen en el hormigón aplicando presión de vibrador) puede ser problemática. En este caso, los elementos reforzados no se colocan en toda la altura de la estructura, sino solo en la parte superior del pilote. Este método se utiliza en dos casos: cuando el desarrollador quiere reforzar los pilotes de forma natural; si lo desea, ahorre en mezcla de concreto.

Otro punto importante en la instalación de una cimentación perforada es la correcta colocación de la reja y el cumplimiento de sus funciones con las características requeridas. Si la instalación correcta de la rejilla es importante, o es suficiente simplemente colocarla sobre las pilas, la pregunta es bastante retórica. La rejilla realiza la función principal en el trabajo de los cimientos: distribuye la presión y la carga aplicadas desde el edificio a las pilas o al suelo. La diferencia entre la rejilla de la cimentación perforada y la rejilla del tipo de cinta habitual es que no descansa sobre rocas del suelo en zanjas preparadas, sino en los extremos de varillas reforzadas que crecen por encima del pilote.

Recuerde, en invierno existe un alto riesgo de deformación del suelo debido a los procesos de levantamiento. - para una cimentación tipo pilote, este es un problema común, por lo tanto, para evitar dañar la cimentación en sí, vale la pena dejar un espacio de 15-20 centímetros entre su base y el suelo. Si ya tienes instalada la rejilla y la altura desde el suelo está por debajo de la indicada, te recomendamos colocar una capa de espuma plástica de 5 cm debajo de la rejilla, evitará que se hinche y por lo general recupera su forma en un período más cálido.

Vale la pena dar instrucciones paso a paso, cuando las use, y después de tomar las precauciones y medidas descritas anteriormente, el técnico podrá construir una base aburrida de alta calidad con sus propias manos.

Por lo tanto, el constructor debe seguir los siguientes pasos:

• realización de trabajos de medición y marcado: para su implementación competente, los técnicos preparan o solicitan dibujos especiales, teniendo en cuenta las características territoriales y técnicas del edificio;
• determinación del tipo de pilotes - pilotes colgantes (que no alcanzan suelo denso) y pilotes-pilotes (estructuras de pilotes a base de rocas sólidas), el primer tipo es más aplicable en áreas de suelo discutibles - con un alto nivel de agua subterránea, con posible cambios de suelo y con suelos muy agitados en invierno;
• instalación de una plataforma de perforación en el punto de perforación;

• perforar un pozo con los valores de profundidad y diámetro necesarios para el técnico (estos dos parámetros se seleccionan antes del inicio de la construcción, según las dimensiones del edificio y el tipo de suelo);
• la introducción de una solución de arcilla: esto es necesario para evitar los procesos de desprendimiento de las paredes del agujero, y luego, la superficie de arcilla no permite la humedad del agua subterránea y se convierte en una especie de fortalecimiento interno natural del agujero;
• los recortes (o los mismos productos de perforación: todo tipo de rocas, impurezas, estratos obtenidos durante la perforación) deben eliminarse a la superficie con fluido de perforación o mecánicamente (todo depende del tipo de perforación);

• si el objeto es grande y dimensional, y los futuros elementos de pilote requieren un refuerzo excepcional, el desarrollador utiliza equipo especializado para sumergir los elementos de refuerzo a toda la profundidad de un pozo ya cavado (dependiendo de la profundidad, este proceso puede tener lugar bajo presión) ;
• después de colocarse en el agujero, los elementos de refuerzo se fijan con topes, dichos topes pueden ser encofrados, cuyas variedades consideraremos a continuación;
• después de los procedimientos anteriores, el orificio se llena con concreto (dependiendo de la profundidad de la estructura del pilote, el concreto se puede entregar con un equipo especial o manualmente, sin embargo, el hormigonado en cualquier caso no debe durar más de 3 horas; esta es la norma SNiP );
• Otras acciones implican perforar y llenar los pozos ya en un punto diferente de acuerdo con el esquema descrito, más acciones de medición y fijación de todos los pilotes con una base de tira de hormigón armado.

El proceso de instalación de cualquier cimentación se basa en números claros y secos. No importa cuánto le gustaría pensar lo contrario, el más mínimo error en la instalación de los cimientos, y puede proporcionarle a usted y a su estructura reparaciones constantes con movimientos de tierra y muchos costos financieros. Evitar esto es simple: solo tenga en cuenta la gama más amplia posible de factores que pueden afectar la confiabilidad de su base. Esto, por supuesto, también se aplica a la base sobre pilotes aburridos.

Aquí hay una lista completa de parámetros que, de una forma u otra, afectan la seguridad de instalar una base aburrida:

• el área y la longitud de la cimentación / enrejado, así como su altura, el área de la superficie lateral y el pie; de ​​esta manera, puede calcular la presión promedio del edificio en una parte separada de la cimentación y el pilote ( no olvide tener en cuenta los parámetros de las particiones internas);
• los costos promedio de elementos de hormigón o escombros, esto le permitirá calcular las posibilidades de rigidez y resistencia de un pilote individual, aquí vale la pena considerar la presencia o ausencia de tuberías de asedio, encofrados, elementos impermeabilizantes (no olvide que el inicial Los costos planificados de hormigón en casi el 100% de los casos son ligeramente inferiores al volumen gastado en el resultado);

• carga y presión sobre un pilote individual, y carga sobre roca por el peso del edificio y los cimientos;
• se deben observar los requisitos y recomendaciones para el marco reforzado: este es un diámetro de 1 cm, el número, la longitud y el peso de las barras de refuerzo, el diámetro y el paso de las abrazaderas de sujeción de acuerdo con SNiP para su edificio;
• las características del encofrado (según el material utilizado para el encofrado, estos valores según GOST varían mucho);
• Además de todo esto, hay que tener en cuenta las condiciones climáticas externas, que ya se han mencionado anteriormente.

A menudo sucede que algunos de los tipos de cálculos no se pueden aplicar a edificios construidos por promotores privados., esto puede justificarse por factores tales como la instalación de estructuras y elementos adicionales en el territorio (a los que no se pueden aplicar operaciones de diseño exactas antes de la construcción), el uso de un tipo individual de cimentación (extranjera, no tan popular o no tan ampliamente tipos de cimentación conocidos) y algunos otros.Esta es una situación común hoy en día, ya que el número de proyectos individuales está aumentando y cada vez hay más soluciones de diseño audaces en la construcción de edificios. En este caso, el desarrollador debe usar las normas, reglas y tablas con datos en SNiP 2.02.03-85, SNiP 3.03.01-87, SNiP 52-01-2003 y GOST R 52086-2003. El estudio de estos documentos le permitirá determinar la cantidad óptima de elementos de pilotes, calcular la profundidad del pilote, la carga en el suelo y los cimientos en su área, y sin duda será útil para los constructores novatos.

El proceso de cálculo de una base aburrida es simple. Primero, debe calcular el peso de todas las estructuras de los cimientos, tener en cuenta el peso aproximado de los muebles, las personas, las barreras de las paredes, las escaleras, las superestructuras, las cargas de nieve o lluvia. El siguiente paso será determinar la capacidad portante de un pilote individual, dependerá de parámetros tales como el diámetro y la longitud del pilote, las características de la jaula de refuerzo, las cargas de las rocas del suelo y sus propiedades. Puede calcular la capacidad portante de los pilotes a partir de los datos obtenidos de las pruebas de troquel.

Después de las medidas calculadas, el constructor realiza un trabajo correctivo, que incluye la optimización del número de pilotes. (si el número es impar, generalmente se redondea a un número par) y verificando toda la estructura en busca de daños y grietas. El número de pilotes, así como la distancia entre ellos, está determinado por el peso del edificio y el diámetro de los propios pilotes. Al colocar pilotes, tenga en cuenta que se requiere su instalación en las esquinas y en la unión de las paredes cercanas al edificio. De lo contrario, la carga y la presión sobre ciertas secciones de la base pueden estar cerca del valor crítico.

Después de leer las recomendaciones de los expertos, puede comprender que no debe descuidar las reglas para instalar pilas aburridas. Cualquier cimiento es el cimiento de un edificio, su "núcleo". Una inexactitud fundamental en los errores de cálculo, y considere que en lugar de los 100 años prescritos, su casa solo permanecerá en pie durante 30-40 años. Considere este hecho si desea ahorrar en la calidad del concreto o en la cantidad de varillas reforzadas, no olvide usar las normas de SNiP y GOST, no están creadas para limitar sus actividades y no restringir las acciones en la instalación, pero solo por su seguridad y la seguridad de otras personas.

Para obtener información sobre cómo hacer montones aburridos con sus propias manos, vea el siguiente video.