fundatii indirecte

Embed Size (px)

Citation preview

Fundatii - Curs 1

Noiuni generale despre fundaii..

Noiuni generale

Construciile reprezint un ansamblu de elemente rigide, sprijinit pe scoara terestr, alctuit astfel nct sub aciunea unor ncrcri statice i dinamice s prezinte suficient timp un nivel de rezisten i stabilitate definite i acceptate.

In zona de sprijin din teren n care se resimte influena unei construcii, se produce o stare de eforturi i deformaii ale acestuia, iar fenomenele rezultate pot influena la rndul lor construcia respectiv. Acesta este definit ca teren de fundare i se constituie din volumul de roc sau pmnt aflat n zona de influen a ncrcrilor transmise de fundaii.

Fundaiile reprezint partea inferioar a unei construcii i alctuiesc ansamblul elementelor structurale care transmit ncrcrile aferente ntregii construcii la terenul de fundare.

Clasificarea fundaiilor

Construciile sunt definite prin sistemul structural al acestora care, n funcie de materialele folosite i de dispunerea acestora spaiu poate fi format din perei structurali din zidrie sau beton armat, cadre din beton armat sau metalice sau sisteme mixte rezultate din combinarea a dou sau mai multe tipuri de elemente verticale i orizontale (planee).

Preluarea i conducerea la terenul de fundare a eforturilor rezultate din elementele constitutive ale structurii de rezisten se face prin intermediul infrastructurii construciei, alctuit din substructuri i fundaii.

Substructura este zona poziionat ntre suprastructuri fundaii i este alctuit din elemente structurale verticale i orizontale cu dimensiuni i caracteristici mecanice majorate fa de cele ale structurii, astfel nct s asigure capacitai de rigiditate si de rezistent majorate.

Clasificare

a) Dup alctuire i form:

- fundaii continue sub ziduri sau sub pereii substructurii;

- fundaii izolate sub stlpi;

- grupuri de fundaii continue sub stlpi;

- radier general, care sunt planee inversate pe care reazem structurile din stlpi sau perei sau structurile rigide.

b) Dup materialele utilizate:

- fundaii din beton armat;

- fundaii din beton simplu;

- zidrie de piatr (mai pot fi utilizate fundaii din zidrie de crmid

din pmnt armat, sau din lemn la construciile provizorii sau cu

destinaie temporar);c) Dup adncimea de fundare (distana msurat de la nivelul terenului

natural sau sistematizat pn la talpa fundaiei) :

- fundaii directe (de mic adncime) aezate direct pe terenul de fundare

- fundaii indirecte (de mare adncime) realizat prin intermediul unor elemente de construcii speciale ( piloi, coloane, chesoane), ntruct stratul bun de fundare se gsete la o adncime mare.

d) Dup modul de transmitere a sarcinilor ctre terenul de fundare:

- fundaii rigide (verificate la solicitrile de compresiune) ;

- fundaii elastice (din beton armat) se dimensioneaz la ncovoiere i forfecare;

- grupuri pe mediu elastic (preiau frecri i mpingeri laterale) ;

- fundaii purttoare pe vrf (de mare adncime) ; e) Dup nivelul apelor subterane:

- fundaii executate n uscat;

- fundaii executate n ap; f) Dup modul de execuie:

- fundaii executate pe loc (direct n groapa de fundaie);

- fundaii prefabricate (executate n ateliere speciale, transportate i montate pe amplasament n sptur sau prin nfigere n teren).

Materiale:Materialele utilizate la fundaii sunt cele descrise n continuare.

Caracteristicile mecanice i fizice ale materialelor prevzute sunt specifice tipului de fundaii n funcie de natura terenului (poziie, nivelul hidrostatic, agresivitate ale solului i apei) i solicitrilor mecanice la care sunt supuse.

Betonul

- betonul simplu se folosete la egalizri sau n blocuri sau tlpi de fundaii (Clas beton C4/5).

- betonul armat in fundaii elastice izolate sau cuzinei, grinzi continue, reele de grinzi sau radiere ( Clase beton C8/10, C12/15).

Pentru fundaii prefabricate precum i pentru cele supuse la solicitri mari sau la aciuni dinamice, se prevd clase superioare de beton.

In condiiile de mediu agresiv, se prevede folosirea aditivilor specifici n betoane, care s contribuie la realizarea unui liant rezistent din punct de vedere chimic (protejarea hidroxidului de calciu din piatra de ciment) sau la mrirea compactitii betonului.

Oelul

Pentru fundaiile din beton armat se folosete oelul rotund neted OB38 sau oelul cu profil periodic PC52 (laminat la cald).

Atunci cnd se utilizeaz pofile laminate ca elemente de armtur rigid sau ca elemente componente ale infrastructurii, acestea, mpreun cu oelul din betonul armat trebuie s ndeplineasc condiiile standard n privina caracteristicilor mecanice (rezisten deformaie, compoziie) a strii de conservare (rugin, impuriti) i a modului de punere n oper.

Zidria

Zidria utilizata la lucrrile de fundaii poate fi alctuita din blocuri de piatra sau de beton, legate cu mortar hidraulic pe baza de ciment. In zone lipsite de umiditate se poate utiliza crmida arsa.Lemnul

Principala utilizare se refera la lucrrile de cofraje i de sprijinire a pmntului n cadrul lucrrilor de fundaii. Mai poate fi utilizat sub forma de palplane, csoaie sau incinte pentru fundaii din zidarii de piatra sau piloi sub nivelul pnzei freatice.

Materialele compozite

Reprezint un domeniu mai recent ca ntrebuinare dar cu perspective de extindere si este constituit din geofibre din polimeri sintetici sau textile utilizate ca armturi n fundaiile de pmnt simplu sau stabilizat cu ciment.

Desigur este o prezentare succinta a folosirii materialelor ntruct n lucrrile de fundaii i n general n cele de infrastructuri constructive, utilizarea lemnului, metalului, pietrei sparte sau fasonate, geofibrelor si geotextilelor, a pmntului, betonului armat prefabricat, rinilor sintetice i a altor materiale se face la o scara mare n funcie de caracteristicile construciei realizate sau a terenului de fundare ntlnit.

Etapele proiectrii i executrii fundaiilor. Criterii de alegere a adncimii de fundare.

- Cerinele pentru proiectarea i execuia fundaiilor unei construcii:

Fundaiile ca elemente structurale se proiecteaz astfel nct s fie ndeplinite condiiile de verificare la strile limit ultime i ale exploatrii normale.

- Cerinele privind proiectarea substructurilor:

Substructura are rolul de prelua ncrcrile provenite de la suprastructur i de a le transmite fundaiilor si este alctuit, de regul, din elemente structurale verticale (perei, stlpi) i elemente orizontale sau nclinate (plci, grinzi, etc.).

- Proiectarea substructurii trebuie s in cont de conlucrarea cu fundaiile i cu structura de rezistenta a cldirii.Factorii de care depinde alegerea tipului de fundaie:Sistemul structural al construciei

- tipul de suprastructur (n cadre, cu perei etc.);

- dimensiuni (deschideri, traveei, nlimi suprateran i subteran);

- alctuirea substructurii;

- materiale (beton, metal, zidrie, etc.);

- eforturile transmise fundaiilor n gruprile fundamentale i speciale de ncrcri;

- mecanismul de disipare a energiei induse de aciunea seismic (poziia zonelor potenional plastice, eforturile transmise fundaiilor, etc.)

- sensibilitatea la tasri a sistemului structural.

Condiiile de teren

- natura i stratificaia terenului de fundare, caracteristicile fizico-mecanice ale straturilor de pmnt sau de roc i evoluia acestora n timp;

- condiiile de stabilitate general a terenului (terenuri n pant cu structuri geologice susceptibile de alunecri de teren etc.);

- condiiile hidrogeologice (nivelul i variaia sezonier a apelor subterane, agresivitatea apelor subterane, circulaia apei prin pmnt etc.);

- condiiile hidrologice (nivelul apelor de suprafa, posibiliti de producere a inundaiilor, a fenomenului de afnare etc.). Zonarea seismic a amplasamentului

- eforturile transmise la fundaii (din sarcini statice i dinamice vibraii produse de utilaje etc.);

- posibilitatea pierderilor de ap sau substane chimice din instalaiile sanitare sau industriale;

- nclzirea terenului n cazul construciilor cu degajri mari de cldur (cuptoare, furnale etc.);

- degajri de gaze agresive care polueaz apele meteorice i accentueaz agresivitatea chimic a apelor subterane;

- influena deformaiilor terenului de fundare asupra exploatrii normale a construciei;

- limitarea tasrilor n funcie de cerinele tehnologice specifice.

Condiiile de execuie ale infrastructurii

- adncimea spturii pentru realizarea fundaiilor construciei i modul de asigurare a stabilitii spturii;

- existena unor construcii n vecintate care pot fi afectate de lucrrile de execuie a infrastructurii (instabilitatea taluzului, afuierea terenului la realizarea epuismentelor etc.);

- sistemul de epuizmente;

- prezena reelelor de ap-canal, de gaze, de energie electric etc.

Criterii pentru alegerea adncimii minime de fundareAdncimea de fundare este distana msurat de la nivelul terenului (natural sau sistematizat) pn la talpa fundaiei.

Adncimea minim de fundare se stabilete n funcie de:

- adncimea de nghe;

- nivelul apei subterane;

- natura terenului de fundare;

- nlimea minim constructiv a fundaiei;

- condiiile tehnologice.

Adncimea de nghe este reglementata prin standarde.

Adncimea minim de fundare se stabilete conform tabelului 2.1 n funcie de natura terenului de fundare, adncimea de nghe i nivelul apei subterane astfel:

Tabelul 2.1

Terenul de fundareH

adncimea

de nghe

(cm)H

adncimea

apei subterane fa de cota terenului natural

(m)Adncimea minim

de fundare (cm)

Terenuri

supuse

aciunii

ngheuluiTerenuri

ferite

de

nghe*)

Roci stncoaseoricareoricare304020

Pietriuri curate, nisipuri mari i mijlocii curateoricareH 2,00Hi40

H < 2,00Hi + 1040

Pietri sau nisip argilos, argil

grasHi 70H 2,008050

H < 2,009050

Hi > 70H 2,00Hi + 1050

H < 2,00Hi + 2050

Nisip fin prfos,

praf argilos, argil prfoas i nisipoasHi 70H 2,508050

Hi > 70H < 2,509050

Hi 70H 2,50Hi + 1050

Hi > 70H < 2,50Hi + 2050

*) Observaie Valorile indicate pentru cazul terenurilor ferite de nghe se msoar de la cota inferioar a pardoselii.

Talpa fundaiei va ptrunde cel puin 20 cm. n stratul natural bun de fundare sau n stratul de fundare mbuntit.

Pentru construciile fundate pe terenuri dificile (pmnturi sensibile la umezire, pmnturi contractile, pmnturi lichefiabile etc.), adncimea de fundare este indicat n reglementrile tehnice de referin specifice acestor cazuri.

Clasificarea piloilor

Dup modul de transmitere n teren a ncrcrii axiale se deosebesc dou tipuri de piloi: piloi purttori pe vrf i piloi flotani.

Piloii purttori pe vrf sunt cei la care pilotul ptrunde cu vrful ntr-un strat practic incompresibil (pietriuri i nisipuri ndesate, argile tari, marne, roci semistncoase sau stncoase etc.). n acest caz se admite c ntreaga ncrcare a pilotului se transmite prin presiunea p la contactul bazei cu terenul.

Piloii flotani sunt cei la care baza sau vrful piloilor se oprete ntr-un strat compresibil.

La acest tip de piloi ncrcarea axial se transmite la teren preponderent prin frecarea lateral i parial prin contactul terenului de baz.

Dup modul de execuie, piloii se clasific n piloi prefabricai i piloi executai pe loc.

Piloii prefabricai sunt piloi de lemn, metal, beton armat sau beton precomprimat, care se confecioneaz n ntreprinderi de prefabricate sau pe antier, sunt transportai la locul de punere n oper i nfipi n pmnt prin batere, vibrare, vibropresare sau nurubare.

Piloii executai pe loc sun piloii la care corpul pilotului se realizeaz prin turnarea betonului ntr-o gaur format pe locul viitorului pilot.

Dup procedeul de realizare a gurii, se deosebesc piloi executai pe loc prin batere, prin vibrare sau prin forare, fr tubaj sau cu tubaj recuperabil sau nerecuperabil, sau forat n uscat, care poate fi executat cu burghiu (sfredel) sau cu o cup (ben) sau cu noroi bentonitic.

Dup efectul pe care procedeul de realizare a gurii l are asupra terenului din jur, piloii se mpart pe piloi de ndesare i piloi de dislocuire.

Piloii de ndesare sunt piloii la care prin nfigerea pilotului (la piloii prefabricai) sau prin realizarea forat a gurii, fr evacuarea pmntului (la piloii executai pe loc prin batere sau vibrare) se produce compactarea pmntului din jurul i de la baza pilotului i uneori chiar ridicarea suprafeei terenului n cazul pmnturilor argiloase.

Piloii de dislocuire sunt piloi la care se dislocuiete (ndeprteaz) prin forare un volum de pmnt egal cu volumul pilotului, neafectndu-se prin aceasta n mod normal starea terenului din jur.

Dup materialul din care sunt alctuii piloii se clasific n piloi de lemn, metal, beton simplu, beton armat i beton precomprimat.

Dup modul de variaie al seciunii transversale se deosebesc piloi cu seciune constant pe toat lungimea fiei i piloi cu secunea variabil la care aceasta se modific pe lungimea fsei sau la baza pilotului.

Fundaiile pe piloi pentru construcii sunt alctuite din dou pri principale:

a) piloi care pot fi verticali sau nclinai;

b) radierul sau reeaua de grinzi care solidarizeaz coptele piloilor i transmite totodat la piloi ncrcrile date de construcie;

Dup poziia radierului fa de suprafaa terenului se deosebesc:

fundaii cu radier jos, la care radierul este n totalitate sau parial ngropat n teren;

fundaie cu radier nalt la care talpa radierului se afl deasupra terenului.

Executarea fundaiilor pe piloi se face pe baz de proiect de execuie, ntocmit conform STAS 2561/3-83 i STAS 2561/4-90.

Stabilirea definitiv a capacitii portante a piloilor se face prin ncrcri de prob, efectuate conform STAS 2561/2-83.

Clasificarea i terminologia pentru piloi se face conform STAS 2561/1-85.

Prezentul ghid nu se aplic la alctuirea i executarea minipiloilor care se execut conform ndrumtorului temnic C 245-93.

2. DOMENIUL DE UTILIZARE

Soluia fundrii pe piloi la construcii se adopt n cazul n care terenul bun de fundare se gsete la adncime mare, iar ncrcrile date de construcie sunt mari. Utilizarea piloilor este n general legat de existena la suprafaa terenului a unor strae puternic compresibile. Se urmrete n general coborrea piloilor pn la un strat practic incompresibil pentru ca piloii s fie purttori pe vrf. Dac pn la adncimi accesibile cu utilajele disponibile nu se ntlnete un strat de baz incompresibil se folosesc piloii flotani.

Adoptarea soluiei de fundare pe piloi se face numai n baza unui studiu tehnico-economic prin care s se demonstreze c aceast soluie este mai avantajoas prin comparaie cu alte soluii de fundare direct de suprafa pe teren natural sau pe teren mbuntit.

Uneori folosirea piloilor la construcii civile sau industriale este justificat pentru a se evita tasrile mari. n cazul podurilor i viaductelor piloii sunt folosii mult mai frecvent datorit stratificaiei terenului alctuit din pmnturi necoezive, cu nivel ridicat al apei subterane i a pericolului de afuiere a terenului de fundare la viituri mari ale apelor.

La construciile hidrotehnice portuare, platforme de foraj marin, folosirea pe scar larg a piloilor se datoreaz att condiiilor dificile de fundare din amplasamente acestor construcii, ct i a ncrcrilor verticale i orizontale foarte mari.

n cazul executrii unor lucrri amplasate n condiii foarte dificile de teren cu transmitere de ncrcri mari a construciilor ca cele menionate la pct. 2.3. fundarea pe piloi sau coloane de beton armat apare ca neaprat necesar, deoarece fundarea direct n acest caz este practic imposibil.

Fundaiile pe piloi constau din piloi nfipi sau formai n pmnt, care sunt legai ntre ei la partea superioar printr-un radier sau reele de grinzi din beton armat, care preiau ncrcrile de la construcie i prin intermediul piloilor le transmit terenului.

3. CERINE I CRITERII DE PERFORMAN

Prezentul ghid practic se refer la alctuirea i tehnologia de execuie a piloilor pentru fundaie pentru tipurile urmtoare:

a) piloi prefabricai nfipi n teren prin batere, vibrare sau nurubare;

b) piloi executai pe loc prin:

forare;

vibrare, vibropresare

percuie (piloi Franki).

Piloii prefabricai nfipi prin batere, vibrare sau vibropresare se pot executa cu ajutorul unor utilaje construite special pentru tehnologia corespunztoare de batere, vibrare sau vibropresare cu anumite performane cerute de dimensiunile i greutatea piloilor i de natura terenului n care urmeaz s fie nfipi.

Piloii din beton armat executai pe loc prin forare se pot executa fr tub metalic sau un tub metalic de protecie pierdut sau recuperabil.

Piloii executai fr tub metalic pot fi executai n uscat, n pmnturi coezive fr ap la care se menin pereii vertical sau cu ajutorul circulaiei de noroi bentonitic n cazul n care pereii se surp n timpul forrii.

a) Piloii prefabricai

Piloii prefabricai pot fi confecionai din lemn, metal, din beton armat sau beton precomprimat i piloi tubulari din beton armat realizai prin centrifugare.

Piloii de lemn se folosesc n prezent foarte rar i n general pentru realizarea unor construcii provizorii.

Piloii metalici sunt de diferite tipuri: piloi cu profil H, piloi constani i piloi tubulari.

Avantajele acestor piloi sunt: greutate redus n comparaie cu piloii din beton armat i nndire relativ simpl prin sudarea tronsoanelor succesive, ceea ce permite obinerea de lungimi mari necesare atingerii stratului portant. Principalele dezavantaje ale piloilor metalici sunt consumul ridicat de oel i degradarea rapid prin coroziune la umezeal mai ales n pmnturi cu agresivitate mare.

Piloii metalici ca i piloii de lemn sunt foarte puin folosii la noi n ar motiv pentru care nu fac obiectul prezentului ghid practic, ei fiind amintii aici numai ca tipuri de piloi prefabricai.

Piloii prefabricai confecionai din beton armat sau beton precomprimat sunt folosii pe scar larg la noi n ar la lucrri de construcii, motiv pentru care vor fi tratai corespunztor n prezenta reglementaretehnic.

Seciunea transversal a piloilor din beton armat i beton precomprimat este de obicei ptrat, dar ei pot avea i seciune dreptunghiular, triunghiular, circular, inelar, etc.

Piloii prefabricai tubulari se fabric dintr-o bucat centrifugai sau sub form de tronsoane cilindrice din beton armat cu gol la interior, de circa 1 m lungime i diametru de 40-60 cm.

Condiiile tehnice i de calitate pe care trebuie s le ndeplineasc piloii ca elemente prefabricate din beton armat i beton precomprimat sunt prevzute n STAS 7484-74.

Clasa betonului folosit la confecionarea piloilor prefabricai va fi de minimum BC 22,5 n,cazul,piloilor din beton armat i minimum BC 30 la piloii din beton precomprimat sau centrifugat .Dac,piloii urmeaz s lucreze n medii agresive naturale sau industriale, se adopt o reetde beton corespunztoare i eventual se iau msuri de protejare a suprafeei pilotului. Piloii prefabricai dinbeton armat i beton precomprimat se armeaz conform proiectului pentru preluarea solicitrilor care apar n fazele de: confecionare, transport, punere n oper i exploatare.

b) Piloi executai pe loc

Piloii forai se realizeaz prin executarea unei guri forate care, dup introducerea unei carcasen armtur, se umple cu beton.

Executarea gurii se face de regul pn la o adncime care s permit ncastrarea vrfului pilotului n stratul de baz. Pentru o ct mai bun transmitere a sarcinii n acest strat este necesar o ncastrare a pilotului n el, stabilit de proiectant n limitele 0,50-2,00 m n funcie de natura i starea fizic a pmntului din care este alctuit i de capacitatea portant necesar.

ncastrarea pilotului n cazul n care stratul de baz este teren stncos se va face pe minim 0,5 m dup ndeprtarea stratului de roc alterat.

Pentru a putea asigura betonarea piloilor n bune condiiuni, se recomand a se prevedeaurmtoarele diametre minime n funcie de lungimea lor.

Lungimeapilotului (m)

1010...151 1 1 15...20 20...25 25...30 30

Diametrul minimal pilotului (cm)

304050608080

Piloii executai pe loc prin vibrare sau vibropresare sunt piloii de beton turnai ntr-un tub metalic introdus n teren prin vibrare sau vibropresare i extras tot prin vibrare, dup turnarea betonului n porii, concomitent cu compactarea betonului prin vibropresare.

Se pot realiza astfel de piloi i cu bulb, la care baza pilotului este lrgit prin operaii succesive de vibropresare cu tubul prevzut cu clapete. Tot astfel se pot realiza i piloi cu seciune variabil pe toat lungimea lor prin vibropresare la nlimi diferite.

Piloii executai prin percuie (piloi Franki) sunt piloii din beton armat confecionai pe loc, n teren, prin introducerea prin batere a unei coloane metalice prevzute la vrf cu un dop de beton. Aceasta se umple cu beton bine compactat pe msura extragerii coloanei, dup ce n prealabil s-a introdus carcasa n armtur. De regul piloii Frank se execut cu bulb i se armeaz pe toat lungimea exceptnd bulbul.

Acest tip de pilot se utilizeaz de regul la fundaii care transmit sarcini importante n terenuri cu compresibilitate ridicat n straele de la suprafa, la care stratul de baz portant se ntlnete la adncimi de 15-16 m.

n pmnturile sensibile la umezire se realizeaz n plus i un efect de ndesare a acestora.

Piloii executai pe loc se armeaz pe toat lungimea n funcie de solicitrile la fore verticale i orizontale care apar din calculul de rezisten al acestora, efectuat conform STAS 2561/3-90.

c) Criterii de alegere a tipurilor de piloi

n tabelul 1 sunt date sub form de recomandare criteriile de alegere a tipurilor de piloi care fac obiectul acestei reglementri tehnice, n funcie de caracteristicile terenului (compresibil sensibil la umezire, contractil, refulat, etc.) i ale construciei (sensibilitate la tasri), capacitate portant necesar).Tabelul 1

Tipuri de piloiNr. crt.Criterii de alegere a tipului de pilotprefabricaiforaiexecutai pe loc prin vibrare sau vibropresareFrank

1.Strat portant la adncime pn la 15-16 m++++

2.Strat portant la adncime

mai mare de 15-16 m -+--

3.Necesar capacitate portant mare (500-600 N/pilot)+ tubulari++ cu bulb+

4.Execuie dificil datorit terenului

-teren refulat-teren care se umfl

-PSU

++++

-cu noroi sau tubat--

+++

5.Piloi de ndesare (n umpluturi PSU etc.)+-++

6.Evitarea ocurilor i trepidaiilor la punerea n oper+--

NOTA: Tipul cel mai indicat de pilot este cel care corespunde la ct mai multe criterii din tabelul 1,marcate prin semnul (+).

Pentru o situaie dat, satisfacerea concomitent a dou sau mai multe condiii de ctre un anumit tip de pilot, n desemneaz ca soluie indicat.

4. MATERIALE FOLOSITE.CONFECIONARE

Materialele din care se confecioneaz piloii din beton armat (agregate, ciment, adaosuri hidraulice, oel beton, etc.), trebuie s ndeplineasc condiiile tehnice prevzute n standardele n vigoare, precum i prescripiile tehnice referitoare la lucrrile de beton, beton armat i beton precomprimat.

Controlul calitii betoanelor i a materialelor componente se va efectua - ca obiectiv i frecven a-conform STAS 1799-88, iar interpretarea rezultatelor se face conform STAS 1275-88 i STAS 1759-88.

Dac piloii sunt destinai s lucreze n medii agresive naturale sau industriale (stabilite n conformitate cu STAS 3349/1-83) clasa betonului folosit la confecionarea piloilor prefabricai din beton armat i beton precomprimat sau centrifugat va fi cea menionat mai sus.

Pentru piloii forai clasa betonului folosit la confecionare este de minimum BC 15; pentru piloii executai pe loc n teren uscat (piloi forai cu tehnologiile cunoscute, piloii executai prin vibrare sau vibropresare, piloii Frank, etc.) i cel puin BC 20 pentru piloii executai pe loc sub ap sau cu noroi bentonitic.

Tipul i marca cimentului se stabilete n funcie de clasa betonului i agresivitatea mediului n care se execut piloii, iar dozajul minim de ciment este de 350 kg/m3 n cazul betonrii n uscat i 400 kg/m3 n cazul betonrii sub ap sau sub noroi bentonitic.Agregatele trebuie s fie de ru sortate, iar dimensiune maxim a granulelor s nu depeasc 31 mm.

Pentru piloii situai n terenuri cu ape agresive la alctuirea reetei de betoane se va ine seama de prevederile STAS 3011-83 i STAS 3349/1-83.

Consistena betonului exprimat n tasarea pe con trebuie s fie de 10...15 cm la betonarea n uscat i 15...18 cm la betonarea sub ap sau sub noroi bentonitic.

Armturile piloilor se realizeaz din oel tip OB 37 sau PC 52 STAS 438/1 -89.

Clasa betonului, dozaje, agregate i armare este specificat n proiect, iar compoziia betonului se stabilete prin ncercri preliminare conform normativului C 140-86.

Confecionarea piloilor prefabricai pe antier

La confecionarea carcasei de armtur i verificarea calitii piloilor prefabricai pe antier se vor respecta prevederile STAS 6657/1-89 i STAS 7484-74.

La partea inferioar a piloilor din beton armat, barele armturii longitudinale se ndoaie dup panta vrfului pilotului i se sudeaz ntre ele ntr-un singur mnunchi, care, la rndul lui, se sudeaz de vrfulsabotului pe o lungime de minimum 10 cm (fig. 1).

n caz c nfigerea piloilor prefabricai se realizeaz prin vibrare, se va avea n vedere, la armarea capului pilotului i sistemul de prindere a utilajului. nndirea barelor longitudinale este permis numai prin sudarea cap la cap sau cu eclise.

Sabotul este alctuit dintr-un vrf metalic sudat de carcasa de armtur nainte de aezarea ei n cofraj. Alegerea, precum i detaliile de alctuire a sabotului se face de ctre proiectant n funcie de natura i stratificaia terenului.

Armar longitudinal i transversal a piloilor prefabricai precum i armarea la partea superioar a lor se face innd seama de evitarea cedrii la fore tietoare i este cuprins n proiectul de execuiecu toate detaliile necesare.

La dimensiuni egale, piloii din beton precomprimat armai cu srm permit o reducere cu circa 50% a consumului de metal n comparaie cu piloii din beton armat.

Execuia piloilor din beton precomprimat nu se poate efectua dect n ntreprinderi sau ateliere de prefabricate.

Grosimea stratului de acoperire cu beton a armturii trebuie s fie de minim 3 cm, care se va mri n funcie de agresivitatea mediului.

Se vor prezenta n mod obligatoriu certificate de calitate pentru piloii ce se introduc n lucrare att pentru cei confecionai pe antier ct i pentru cei executai n ntreprinderi sau ateliere de prefabricate elaborate de executant.

5. PROCEDEE PRELIMINARE DE REALIZARE A PILOILORA- Lucrri pregtitoare

naintea nceperii lucrrilor propriu-zise de pilotaj se vor executa urmtoarele lucrri pregtitoare:

- nivelarea i amenajarea suprafeelor amplasamentului;

- trasarea axelor construciilor i fundaiilor;

- amenajarea platformei de lucru n funcie de tipul piloilor utilizai;

- trasarea axelor rndurilor de piloi, numerotarea i marcarea lor dup cele dou direcii (conform proiectului);

- pichetarea sau fixarea cu rui a poziiei fiecrui pilot.

La construciilor fr subsol se execut n prealabil o nivelare a terenului att de amplasamentul construciei ct i pe spaiul nconjurtor, necesar manevrrii utilajelor, materialelor, etc.

La construciile cu subsol, se execut mai nti sptura general, dac utilajul poate fi cobort la baza ei sau dac utilajul poate fi aezat pe un eafodaj demontabil, de pe care s se poat executa lucrrile de pilotaj n condiii tehnice i economice corespunztoare.

n cazul n care aceste condiii nu se pot realiza, proiectantul i executantul vor stabili de comun acord cota pn la care urmeaz s se execute sptura n prima faz, restul urmnd a se decapa dup executarea pilotajului.

Pentru asigurarea unei bune desfurri a lucrrilor proiectul va cuprinde msurile necesare de meninere n starea uscat a platformei de lucru (pante, anuri, puuri, pompe, etc.) care s asigure colectarea i evacuarea apei de orice provenien. nainte de nceperea lucrrilor de pilotaj i a corpului fundaiei propriu-zise se verific trasarea fundaiilor i se introduc corecturile necesare, inclusiv nlocuirea sau consolidarea reperelor i a ruilor

micai.

n cazul pmnturilor sensibile la umezire (PSU) se vor respecta msurile prevzute n normativul P 7-92.

Trasarea axelor construciei se face conform prevederilor STAS 9824/1-87.

La trasarea rndurilor de piloi, ct i la fixarea poziiei fiecrui pilot nu se admit abateri mai mari de 5 mm fa de proiect.

Poziia fiecrui pilot este marcat cu un ru, iar poziia axelor rndurilor de piloi se marcheaz prin repari fici (borne) amplasai n afara construciei i a drumurilor de acces, unde nu exist pericolul de degradare sau micare a acestora n timpul execuiei lucrrilor.

Numerotarea i marcarea piloilor se face dup dou direcii perpendiculare prin litere i cifre, conform notaiilor din proiect i n funcie de ordinea de nfigere a piloilor.

n acest fel poziia fiecrui pilot este definit prin dou coordonate (exemplu pilotul A.3, B.7, C.10 etc.)

B/ Organizarea lucrrilor de pilotaj

Lucrrile de pilotaj se execut n mod obligatoriu cu muncitori calificai, sub conducerea permanent a maistrului specialist, care trebuie s aib experien i cunotine verificate la alte lucrri efectuate cu rezultate bune.

Supravegherea efectiv a punctului de lucru trebuie asigurat de un inginer sau subinginer constructor, cu experien i cunotine n domeniu verificate. Acesta este obligat s verifice zilnic calitatea lucrrilor de pilotaj i s semneze documentele de eviden zilnic a acestora.

a) Piloi prefabricai

nfigerea piloilor se execut prin retragerea sonetei, pentru ca piloii care eventual nu pot fi nfipi pn la nivelul terenului s nu mpiedice deplasarea acestuia.

n ipoteza executrii lucrrilor cu o singur sonet, nfigerea piloilor se ncepe dintr-o marginea fundaiei, astfel nct aprovizionarea cu piloi s nu fie stnjenit n timpul lucrului.Lucrrile vor continua n rnduri paralele succesive. Acest flux de batere se folosete pentru toate tipurile de fundaii (radier, fundaii continue sau izolate) la construcii cu sau fr subsol.

b) Piloi confecionai pe loc

Confecionarea piloilor executai pe loc se difereniaz n funcie de tipul de pilot (pilot forat, pilot executat pe loc prin vibrare sau vibropresare, pilot Frank, etc.) de utilajul folosit, precum i de modul de organizare a lucrrilor pe antier.

Pentru piloii forai alegerea tehnologiei de execuie i a utilajelor se face n funcie de stratificaie i de natura predominant a straturilor strbtute de pilot de prezena sau absena apei subterane i de capacitatea portant necesar pe pilot astfel:

- n cazul pmnturilor argiloase fr ap subteran (foraj uscat) sunt indicate forezele rotative cu cup, sfredel sau nec, de tipul KR (firma KLEMM), Salzgitter BB 6 i BB10 (Germania), BSP Calweld (Anglia), etc. care dau randament mare, pereii gurii forate neavnd nevoie s fie susinui prin tubaj sau cu noroi.

- pentru pmnturile nisipoase argiloase fr bolovani sau pietri mare, situate sub nivelul apei subterane, se folosesc forezele cu graifr combinate cu sistemul de protejare a gurii cu tub metalic.

- n terenurile cu bolovani, pietri, se utilizeaz cu deosebire forezele cu graifr dotate cu trepan, prevzute i cu instalaii de tubare a forajului.

Instalaia de tubare a forajului funcioneaz hidraulic fiind manevrat de motorul utilajului, care prin micarea de luvoaiere introduce tubul n teren concomitent cu executarea spturii.

Tehnologiile i utilajele folosite pentru nfigerea piloilor prefabricai i pentru execuia piloilor forai artate mai sus sunt cele utilizate n prezent n ar i n strintate, ele fiind specifice pentru diverse categorii de pmnturi ntlnite i cele mai reprezentative pentru gama de utilaje i tehnologie existent.

Pentru lucru pe timp friguros se vor lua msuri pentru protejarea la nghe a betonului pn la punerea lui n oper, conform normativului C 140-86. Aceste msuri sunt necesare pe timpul confecionrii, transportului i eventual depozitrii temporare lng utilaj la temperaturi sczute.

- pentru piloii la care cota superioar este la o adncime mai mic de 1 m de la suprafaa platformei, iar betonul a fost pus n oper la temperaturi sczute se vor lua de asemenea msuri corespunztoare de prevenire a ngheului, acoperindu-se gura forajului cu carton, hrtie de saci i apoi cu pmnt compactat.

Dup terminarea betonrii se verific prin observare direct starea betonului din captul pilotului, ndeprtndu-se betonul de pe suprafa, dac s-a forat cu noroi, n care caz betonul este contaminat cu noroi bentonitic pe o grosime de 0,50...1,0 m i se va completa turnarea cu beton necontaminat sau fr impuriti pn la cota din proiect. Aceast operaie se va consemna ntr-un proces-verbal ncheiat ntre constructor i delegatul beneficiarului (dirigintele de antier).

6. EXECUTAREA LUCRRILOR DE INFIGERE A PILOILOR PREFABRICAI

Procedeele cunoscute pentru nfigerea piloilor prefabricai sunt: baterea, vibrarea, presarea i nurubarea. Cel mai rspndit procedeu l constituie nfigerea prin batere.

Baterea piloilor se realizeaz prin lovituri succesive aplicate pe capul pilotului de o pies grea denumit berbec, care n cazul nfigerii piloilor din lemn, poate fi construit chiar din lemn de esen tare (stejar, fag, etc.).

n cazul nfigerii piloilor din beton armat berbecul este din metal rezistent la ocurile produse de lucru mecanic de lovire.

Greutatea berbecului trebuie s fie, n general, egal cu greutatea pilotului de beton armat, inclusiv greutatea pieselor care se aeaz pe capul lui (capion pern de batere, etc.).

Pentru piloii avnd o greutate sub 20 N greutatea berbecului poate s ajung pn la de 1,5 ori greutatea pilotului, iar pentru cei a cror greutate depete 40 N, aceasta se poate scdea pn la 0,75 din greutatea lor.

nlimea de cdere a berbecului, la sonetele cu cdere liber trebuie astfel stabilit nct lucru mecanic pentru fiecare lovitur s nu depeasc 20 KN pentru piloii de beton armat sau precomprimat. n nici un caz nu se va compensa greutatea mic a berbecului cu nlimea mare de cdere.

Pentru a se evita spargerea capului pilotului este mai bine s se foloseasc un berbec greu i nlime mic de cdere, pentru obinerea lucrului mecanic corespunztor.

nlimea de cdere odat fixat trebuie pstrat constant pe toat durata nfigerii piloilor, prevzndu-se marcaje vizibile pe lumnare.

La sonetele cu berbeci mecanici (cu explozie, sau cu aer comprimat) la care lucru mecanic nu poate fi reglat, se vor alege pe sonete corespunztoare tipului de pilot, potrivit prevederilor din cartea tehnic a mainii.

nfigerea piloilor prefabricai executai pe antier se efectueaz numai dup atingerea mrcii betonului prescris n proiect.

Alegerea tehnologiei de nfigere a piloilor se face n funcie de dimensiunile acestora, de natura i calitatea straelor, predominante de pmnt n care se nfig, i de performanele utilajului disponibil (puterea de ridicare la crlig, nlimea lumnrii, greutatea berbecului, caracteristice vibronfigtoarelor, etc.) astfel:

a) n pmnturile slabe (turb, mluri, umpluturi, etc.), n pmnturi argiloase (argile, luturi, argile prfoase i nisipoase, prafuri argiloase i nisipoase) de consisten slab i medie (pn la plastic consistente inclusiv), n nisipuri argiloase i prfoase, n nisipuri fine i grosiere i pietriuri mrunte n stare afnat, pot fi utilizate de regul, toate tipurile de sonete i berbeci, inclusiv vibronfigtoarele.

- sonetele cu berbeci cu cadene rare (6-10 lob./min.), respectiv utilajele adaptate pe excavatoare, pot nfige piloi pn la 16-18 m lungime i 35-35 cm seciune;

- sonetele cu berbeci cu caden medie (40-60 lov.min.), de exemplu cele de diesel-Delma cu diferite performane (Sonete G 17 echipat cu berbec D 12, nfige piloii pn la 13 m lungime i 35x35 cm seciune, iar sonata GF 22 echipat cu berbec D 22 poate nfige piloi pn la 18 m lungime i 35x35 cm seciune), Berbec diesel-Delma D 44 montat pe excavator care pot nfige piloi de peste 18 m lungime i seciune 40x40 cm.

Berbeci diesel BSP McKIERNAN TERY DE 20, DE 30 i DE 40 se folosesc pentru nfigerea de piloi de lungimi variabile cuprinse ntre 16-20 m i seciuni de 35x35 cm i 40x40 cm.

- sonetele echipate cu berbeci i cu cadena rapid (80-120 lob./min.) dotate cu berbeci cu aer comprimat, pot nfige piloi pn la 20 m lungime i 45x45 cm seciune;

- ciocane pneumatice cu caden rapid de tipul MENK-KRUPP, SB 80, SB 180, SB 400 pentru nfigerea de piloi metalici sau din beton armat cu lungimi de circa 20 m i seciune de 45x45 cm;

- diverse vibronfigtoare din import sau produse n ar cu performane foarte variante dintre care, VUB produs n ar, VULS Bratislava, BSP MULLER MS 26 MS 26 D (Anglia) cu simpl i dubl aciune VP 1 i VP 2 (Rusia). De asemenea sunt diverse utilaje de nfigere care folosesc vibrarea sau vibropresarea cum sunt utilajele romneti AVP 1, AVP 2, i AVPP 1, care nfig piloi de 15-16 m lungime i seciune 35x35 cm;

b) n pmnturile argiloase de consisten ridicat (plastic vrtoase i tari) loessuri i pmnturi loessoide i n pmnturile nisipoase i pietriuri mrunte de ndesare slab sau mijlocie, pot fi utilizate cu rezultate satisfctoare numai sonetele cu berbeci cu caden rar i medie.

Capul piloilor prefabricai din beton armat sau precomprimat trebuie protejat contra loviturilor berbecului prin piese de amortizare a ocului (capion prevzut cu perne de batere din lemn de esen tare), de dimensiuni corespunztoare seciunii transversale a pilotului.

Capionul de batere este alctuit dintr-o pies metaliz de seciune ptrat i dimensiuni apropriate de cele ale pilotului avnd un joc suficient de mare pentru a se putea introduce uor pilotul.

n interiorul capionului, care are o nlime de 40-60 cm se introduce o pern de lemn de esen tare, avnd n plan dimensiunile golului capionului i o grosime de 20-30 cm.

n timpul nfigerii trebuie urmrit cu atenie starea pernei de batere i a capului pilotului. La observarea primelor deformaii sau degradri ale probei se oprete baterea i se nlocuiete perna.

Dac degradarea capului pilotului s-a produs pe o lungime mai mare, care poate ajunge sub nivelul platformei de batere i a betonului de egalizare se va nlocui pilotul degradat sau se bate altul alturat.

Unele consideraii de care se ine cont la nfigere

nfigerea piloilor sub nivelul terenului se face cu ajutorul unui prelungitor metalic de pilot (numit pilot fals sau feti n limbajul antierului), care se monteaz pe capul pilotului, ntre acesta i berbec.

Dac piloii ptrund greu (de exemplu n pmnturi argiloase), este indicat baterea lor n trepte, astfel se bat piloii pn la cota la care ptrunderea n teren se face relativ uor, dup care n momentul cnd nfigerea ncepe s se fac mai greu, se face o pauz de batere de circa o zi, dup care se reia baterea, ncepnd cu lovituri executate cu nlime de cdere redus.

Acest procedeu se folosete cu condiia ca la reluarea nfigerii piloilor utilajul s nu fie incomodat de piloii din jur.

Atunci cnd unii piloi ntlnesc obstacole n timpul baterii, care nu pot fi nlturate prin spare mecanic sau manual se va ncerca spargerea lor cu ajutorul unui trepan, dup care se va continua nfigerea pilotului pn la cota cerut, sau dac nu se va putea extrage pilotul i nici nltura obstacolul se va nfige alt pilot alturat.

n cazul n care nfigerea iniial a pilotului se face greu din cauza unei lentile de argil tare sau a unei cruste de pmnt mai rezistent n suprafa se va executa n prealabil o perforare pentru strpungerea acestei poriuni de teren tare, dup care se nfige pilotul.

n afara cazurilor de piloi purttori de vrf, cu stratul de baz incompresibil (stnc, marn, pietri), n toate celelalte cazuri este obligatorie verificarea refuzului, conform STAS 2561/2-81.

Dac minimum 10% dintre piloii verificai indic posibilitatea de ptrundere peste poziia de refuz iniial, se va relua baterea pentru toi piloii.

Msurarea, realizarea i investigarea refuzului sunt obligatorii. Aceasta nu trebuie s depeasc valoarea de control prevzut n proiect, care - la rndul lui - trebuie s se bazeze pe baterea piloilor de prob.

Proiectul trebuie s conin valoarea de control, a refuzului determinat n tehnologia de nfigere efectiv aplicat. n cazul n care proiectul nu conine valoarea de control respectiv, executantul este obligat s o cear i numai dup aceea i este permis s nceap lucrarea.

n cazurile n care prevederile proiectului n legtur cu fia i cu refuzul nu se confirm n lucrare, executantul trebuie s cheme proiectantul care este obligat s se prezinte de ndat pentru adoptarea proiectului, fr de care lucrarea nu poate fi continuat.

De respectarea ntocmai a acestor prevederi rspunde inginerul sau subinginerul responsabil de lucrrilede pilotaj.

Abateri admise la poziionarea piloilor fa de proiect

Devierile fa de proiect a poziiei n plan a piloilor nu trebuie s depeasc urmtoarele limite:

piloii dispui pe un rnd +7,5 cm

piloii dispui pe dou sau mai multe rnduri +10 cm

n locurile acoperite cu ap, devierile admise sunt:

piloii n grup 20 cm

piloii din rndurile de margine +15 cm

Numrul piloilor deviai de la poziia din proiect nu trebuie s fie mai mare dect 25% din totalul piloilor fundaiei respective.

Executantul i delegatul beneficiarului vor face recepia poziiei piloilor nainte de executarea radierului, ntocmind un releveu cu poziia exact a piloilor, pentru fiecare obiectiv sau fundaie n parte.

7. EXECUTAREA PILOILOR FORAIProcedeele de realizarea gurii forate

Procedeele folosite la realizarea gurii de foraj sunt urmtoarele:

- procedeul de forare uscat;

- procedeul de forare hidraulic, cu noroi care poate fi:

- cu circulaie direct;

- cu circulaie invers;

- procedeul de forare cu tubare (cmuial metalic), care poate fi recuperat sau pierdut.

Indiferent de procedeul de forare, pe tot timpul forrii se va urmri natura materialului extras, comparndu-se cu rezultatele studiilor geotehnice iniiale. Asupra oricrei nepotriviri se va ntiina proiectantul.

Pentru mrirea capacitii portante a piloilor, se utilizeaz uneori procedeul lrgirii bazei forajului sau evazarea corpului pilotului, la diferite adncimi.

Lrgirea bazei pilotului (crearea unui bulb) se poate executa cu dispozitive mecanice sau prin procedee care folosesc fora gazelor dezvoltate de ncrcturi explozive amplasate n gaura de foraj. Dispozitivele pentru executarea bulbului pilotului sunt de concepii diferite, n vederea adaptrii la natura i consistena terenului.

Pentru crearea bulbilor la piloi se poate utiliza i procedeul de betonare sub presiune, care formeaz bulbi de beton la nivelul straelor slabe.

Cnd suprafaa stratului portant este nclinat, forarea va ncepe cu piloii situai n partea cea mai de jos a stratului, avnd grij s ptrund n acesta pe adncimea necesar asigurrii capacitii portante a pilotului, pentru a se evita afnarea stratului de sub piloii deja executai.

nlturarea obstacolelor ntlnite n foraj se va face fr explozivi, evitndu-se, pe ct posibil,prbuirea stratului de pmnt.

Forajele ce nu se mai pot executa (din cauza unor obstacole sau surpri ivite n timpul forrii, sau greelii de execuie) trebuie umplute cu pmnt, balast, mortar, autontritor, sau cu beton slab, innd seama de natura terenului; materialul de umplutur i soluia de continuare a pilotajului se stabilesc de proiectantul lucrrii.

Conducerea antierului este rspunztoare de pregtirea i instruirea personalului calificat, naintea nceperii execuiei. Este interzis a se lucra cu personal necalificat sau cu calificare necorespunztoare, deoarece calitatea piloilor depinde direct de acest lucru.

Executarea gurii prin procedeul de forare uscat

La procedeul de forare uscat se deosebesc urmtoarele operaiuni principale: - fixarea pe punct i verificarea verticalitii prjinii; - sparea;

- extragerea, descrcarea i introducerea sapei.

a) Fixarea sculei de spat pe punct, pentru utilajul de forat rotativ, se face prin deplasarea acestuia pn la ruul care materializeaz pilotul. Se coboar unealta de spat la nivelul terenului, la civa centimetri deasupra ruului. n momentul cnd unealta este pe verticala ruului, se coboar ncet prjina, pn cnd sapa se sprijin pe teren i se ncepe sparea.

b) Sparea ncepe prin rotirea cu vitez mic a uneltei de spat, pentru meninerea ei ct mai bine pe punctul fixat. n momentul cnd sapa (cupa) sau burghiul s-au centrat, iar gaura ncepe s se contureze, se continu sparea. Dup umplerea sapei (cupei) cu pmnt, se oprete rotaia prjinii; aceasta se ridic deasupra terenului, se rotete lateral utilajul de foraj pn deasupra depozitului de pmnt i se descarc.

Dup descrcarea uneltei de spat, ea se readuce deasupra gurii de foraj, se introduce n ea i se continu sparea.

Executarea gurii forate prin procedeul hidraulic

Forarea piloilor cu circulaie de noroi ncepe cu organizarea punctului de lucru, pregtirea utilajului i prepararea noroiului.

Meninerea pereilor gurii forate se asigur prin introducerea noroiului tixotropi de bentonit, iar forarea gurii se face prin rotirea sapei de foraj, sau prin percuie cu scule adecvate, concomitent cu circulaia noroiului care are rolul de a uura operaiile de spare.

Prepararea noroiului se face din: bentonit (150...250 kg/m3), barit (n funcie de densitatea cerut noroiului), cu adaos de carbonat de sodiu (1...2 kg/m3) sau hexametafosfat de sodiu (0,1...2 kg/m3) pentru reducerea vscozitii i de trasgel (cca. 50 kg/m3) pentru reducerea filtraiei.

Noroiul bentonitic trebuie s ndeplineasc o serie de condiii tehnice de calitate pentru a putea asigura stabilitatea peretelui forajului.

Limitele normale n care trebuie s se ncadreze valoarea caracteristicilor tehnice ale noroiului sunt urmtoarele:

Densitatea 1,05...1,10 g/cm3

vscozitatea iniial V0 = 30...35 s

vscozitatea dup 10 minute Vi0 = V0 + ...10)s

filtraia F = 8...15 cm3/ap

turta t = 1...3 mm grosime 7,5...8,5

coninuta lin nisip sub 3% decantarea apei la suprafaa practic nul noroiului n 24 ore:- stabilitatea n 24 ore (diferen 0,02...0,05 de densiti)

Controlul noroiului bentonitic, pe antier trebuie fcut permanent, prin verificarea urmtoarelor caracteristici mai principale:

- densitatea, care se face prin cntrire sau cu areometrul;

- vscozitatea aparent, msurat cu plnia Marsh (timpul exprimat n secunde pentru scurgerea unui litru de noroi printr-un orificiu de = 3/16";

- cantitatea de nisip;

a-filtraia, care reprezint cantitatea de ap n cm3, cedat de o prob de circa 0,61 noroi supus unei presiuni de 7 at, timp de 30 min. i se determin cu presa Baroid;

- stabilitatea suspensiei (nedecontarea);

a-grosimea peliculei de noroi (turta), n mm, ce se depune pe hrtia de filtru aezat la baza cilindrului presei Baroid i se stabilete odat cu filtraia.

Proprietile bentonitei folosite la prepararea noroiului sunt cele indicate n STAS 9305-81.

La forajul cu circulaia invers, procedeu folosit n mod curent la execuia piloilor, circulaia noroiului se face prin deversarea din batal n gaura de foraj, de unde apoi este aspirat cu pompa prin seciunea interioar a prjinii de forat i evacuarea n batal, mpreun cu detritusul antrenat. Antrenarea fluidului printr-o seciune mic are avantajul c viteza ascensional este mare, nemaidepinznd de diametrul forajului i putnd astfel s se realizeze, n mod curent, foraje cu diametre de circa 1,5 m.

Realizarea forajului hidraulic cu circulaie invers se poate face prin absorbie sau prin aerlift.

Realizarea n bune condiiuni a forajului este determinat n mare msur de calitatea noroiului folosit, care trebuie s asigure:

a-stabilitatea pereilor gurii pn la terminarea betonrii;

- rcirea i lubrifierea sculei de foraj;

- tinerea n suspensie a detritusului i evacuarea acestuia;

- curirea tlpii forajului;

- calitatea betonrii, prin realizarea unui noroi cu o vscozitate optim, care asigur o aderen bun a betonului la teren i meninerea aderenei ntre beton i armtur.

nainte de nceperea forajului, se vor executa n apropriere batale sau rezervoare (hibe) pentru circulaia noroiului i depunerea detritusului, care vor avea un volum de trei ori mai mare dect volumul gurii de forat (necesar pentru eventualele pierderi, depunerea detritusului i evacuarea noroiului din gaur n timpul betonrii).

ntre batal i gaura forat se execut un canal de legtur, de aceeai adncime cu a batalului, prin care noroiul circul spre gaura forajului, prin cdere liber.

Deoarece n general se execut mai muli piloi pe un amplasament, apare mai economic s se execute dou batale, fiecare avnd un volum de circa dou ori volumul gurii. Dup execuia forajului folosind primul batal, recuperarea noroiului n timpul betonrii se face n batalul al doilea.

Execuia pilotului urmtor se face folosind noroiul din batalul al doilea, n care timp se cur detritusul din primul batal.

In cazul n care volumul gurii forate este relativ mic (pn la 5 m3), se pot folosi pentru circulaia noroiului hibe (cuve metalice) special construite.

Evacuarea noroiului din foraj, n timpul turnrii betonului, se face prin expulzarea acestuia de ctre betonul turnat. Trebuie acordat o mare atenie asupra pericolului de contaminare a noroiului cu ciment, care influeneaz negativ calitile sale. Eventual, noroiul care a venit n contact cu betonul se va ndeprta pe o nlime de circa 1,0...2,0 m (msurat de la faa betonului).

Pregtirea instalaiei de foraj se face n mod obligatoriu nainte de nceperea spturii i const n general din: verificarea prjinilor i a sapei de foraj, a instalaiei de aerlift, a aparatajului dispozitivelor de betonare, etc.

Alegerea uneltei de spat se face n funcie de natura terenului, astfel:

- n terenurile slab nisipoase, se utilizeaz sapa lamelar tip grebl;

- n terenurile slab argiloase, se folosete mai ales sapa lamelar etajat;

- n terenurile tari (pietri, bolovni, marne etc.) se folosete sapa cu role, care se monteaz la captul prjinii de foraj de care se prinde cu uruburi i se izoleaz cu garnitura de cauciuc.

Garnitura de foraj are diametre i lungimi variabile i este alctuit din tronsoane de prjini mbinate ntre ele prin flane prinse cu buloane i cu garnitur de cauciuc sau prin nurubare.

Prjinile de foraj sunt de regul tubulare i asigur circulaia noroiului. Pe dou generatoare diametral opuse ale coloanei sunt montate dou evi subiri pentru introducerea aerului (n cazul evacurii noroiului cu aerlift).

Execuia forajului numai cu circulaie de noroi i pomp de absorbie se poate realiza pn la adncime mic, dup care se continu forarea cu aerlift.

n timpul executrii operaiei de forare, noroiul care circul prin interiorul prjinilor i a furtunului montat la captul de aspiraie conduce detritusul rezultat din spare la batal, n care se decanteaz, iar noroiul curat de la suprafa este necondus prin canalul de legtur n gaura de foraj (recirculare).

Dup forarea gurii pn la cota din proiect se execut o circulaie suplimentar din noroi, de circa 30', pentru ndeprtarea detritusului de pe talpa forajului i curarea noroiului de particulele n suspensie.

Periodic, se va proceda la eliminarea din batal a noroiului necorespunztor i la evacuarea detritusului depus, adugndu-se noroi tixotropi proaspt.

La instalaiile de forare cu circulaie direct noroiul este absorbit dintr-un bazin i trimis prin tija instalaiei la baza gurii forate. Noroiul antreneaz detritusul, care se ridic la suprafa prin spaiul din jurul tijei i ghidat de un tub metalic montat la partea superioar a gurii, este deversat pe o sit, care reine prile mari i las suspensia s se rentoarc n bazinul-rezervor de unde este pompat din nou n tija instalaiei de foraj.

Executarea gurii forate cu tubareLa procedeul de foraj cu tubaj recuperabil, se deosebesc, dup modul de introducere a tuburilor, dou tehnologii:

Introducerea i extragerea tuburilor cu utilajul de forat.

Introducerea i extragerea tuburilor cu ajutorul unui vibrator. Introducerea se mai poate face i prin batere cu maiul, iar extragerea se face tot cu ajutorul unui vibrator.

n terenuri necoezive (nisipuri, pietriuri) trebuie respectate urmtoarele principii generale de forare:

- evitarea folosirii utilajelor cu vacuum (sugere), ca de exemplu pompa cu clape, ntruct provoac afnarea stratului portant;

- tot pentru evitarea afnrii terenului, cuitul coloanei de foraj se va menine n permanen sub nivelul spat.

Pentru protejarea pereilor forajului, se folosesc tuburi metalice, de lungimi variate (2...8 m),cele de lungime mic (2... 3 m) folosindu-se n general la partea superioar a forajului. mbinarea tuburilor se face de regul prin nurubare sau prindere cu uruburi cu cap ngropat. Lungimea total a tubulaturii trebuie s asigure adncimea prevzut a pilotului i n plus o lungime de 1,0...2,0 mm deasupra terenului, necesar pentru manevrarea ei.

Se interzice introducerea coloanei de foraj cu ajutorul apei sub presiune.

Dup fixarea corect a coloanei pe punct i verificarea verticalitii acesteia, ea se las s ptrund.In teren prin greutatea proprie i apoi se nfige prin presare i micare de rotire alternant n plan orizontal (luvoaiere) cu ajutorul instalaiei hidraulice. n momentul cnd coloana nu mai ptrunde n teren, ncepe sparea i evacuarea pmntului, care se face continuu, pn la nivelul cuitului de la baza coloanei, la pmnturi coezive.

Nu se permite excavarea pmnturilor necoezive (nisipuri fine prfoase mbibate cu ap) dect pn la 30...50 cm deasupra nivelului cuitului coloanei metalice, pentru a se evita surparea i afnarea pmntului n jurul gurii.

n timpul forrii sub ap, nu este permis scderea nivelului apei din coloan cu mai puin de 1 m deasupra nivelului hidrostatic natural din terenul nconjurtor, pentru a se evita efuierea.

La evacuarea pmntului, sapa va fi ridicat ncet, iar nainte de descrcare va fi inut suspendat la gura coloanei metalice, pentru a da posibilitatea s se scurg bine apa n tub, dup cum se va ncepe manevrarea de descrcare.

Sub nivelul apei subterane se va lucra totdeauna cu contrapresiune de coloan de ap. La forarea n prafuri i nisipuri fine, nlimea coloanei de ap va fi cel puin un metru deasupra nivelului hidrostatic, msurat atunci cnd unealta de forare este scoas din coloan.

n cazul pnzelor freatice ascensionale nlimea coloanei de ap n tub, la pmnturile nisipoase va fi suficient de mare, astfel nct s se anihileze sub presiunea apei din strat; iar la nevoie se va introduce n coloan noroi bentonitic cu densitatea corespunztoare (1,15-1,20 g/cm3). Meninerea unui nivel de ap ridicat n coloan se face prin alimentare continu cu ap din afar (prin pompare). n cazul acestor pmnturi, pentru a se evita scderea nivelului apei din coloan nu se admite forarea rapid i nici pomparea apei din coloan, n vederea turnrii betonului.

Executarea spturii pe ultimul tronson de foraj de 1,0...1,5 m se efectueaz dup nfigerea coloanei pn la cota vrfului pilotului, meninndu-se n acelai timp i nivelul apei n coloan, aa cum s-a artat mai sus.

nainte de nceperea betonrii, se execut n mod obligatoriu curarea gurii de foraj pentru nlturarea detritusului depus pe talp. Aceast operaie se execut dup trecerea unui timp de 1... 2 ore de la terminarea forrii, timp n care se sedimenteaz majoritatea particulelor pe talpa forajului.

Curarea tlpii forajului trebuie fcut cu deosebit grij, prin spare cu vitez redus; introducerea i scoaterea sapei se face cu micri ncete, controlndu-se permanent s nu se ajung sub nivelul cuitului coloanei. Dup efectuarea acestei operaiuni, forajul este gata pregtit pentru betonare.

Pentru a se prentmpina formarea unei noi depuneri pe talpa forajului, turnarea betonului trebuie s nceap ntr-un timp ct mai scurt de la terminarea curirii tlpii (15...30 minute). n cazul n care se produc ntrzieri la nceperea turnrii betonului, mai mari de 30 minute, trebuie repetat operaia de curare a tlpii forajului.

In antier va funciona un laborator de noroaie i betoane, care va stabili reetele de preparare anoroiului bentonitic i va urmri pe parcurs realizarea parametrilor noroiului (vscozitate, densitate, coninutul de nisip, stabilitate). Laboratorul va fi dotat cu aparate de msurare (plnie Marsh, cntar BAROID, elutriometru, pres filtru BAROID, cilindri, greuti etc.). Laboratorul va preleva i probe de beton.

Confecionarea i introducerea carcasei de armtur

Armtura pentru piloii de beton armat turnai direct n pmnt se confecioneaz conform indicaiilor din proiect, a prevederilor STAS 2561/4-90, normativul C 140-86 i prescripiilor de mai jos.

La armarea piloilor, barele longitudinale vor fi distribuite n general n mod simetric fa de axa vertical a pilotului i scoase peste captul pilotului cu lungimea minim necesar realizrii ncastrrii n grind sau radierul de fundaie, conform prevederilor din STAS 2561/3-83.

nainte de introducerea carcasei de armtur n gaura forat, se face recepia ei, prin verificarea concordanei cu proiectul, a rigiditii, a sudrii corecte a barelor, a dispozitivelor de meninere a formei, distanierelor, etc.

Pentru piloii cu lungimi care depesc 10 m, carcas de armtur se confecioneaz din tronsoane care se mbin ntre ele prin sudur electric, la gura forajului.

Lungimea maxim a unui tronson este n funcie de greutatea lui i de nlimea de ridicare a utilajului cu care se manevreaz, fiind n general de 6 ...10 m. Sudarea barelor se face conform prevederilor din instruciunile tehnice C 28-83.

n timpul sudrii se va da o atenie deosebit centrrii tronsoanelor spre a evita devierea de la vertical a carcasei la introducerea n gaura de foraj.

Diametrul interior al carcasei este limitat de diametrul burlanului de betonare (15...25 cm), care se introduce n interiorul carcasei, cu un spaiu de siguran de minimum 5 cm necesar pentru manevrare i pentru o ascensiune uoar a betonului n coloan (n timpul betonrii).

Carcasa metalic trebuie prevzut cu distaniere rigizi, care s permit o alunecare uoar a acesteia pe pereii gurii de foraj sau a tubajului. Distanierii se vor dispune la 1... 3 m, n funcie de diametrul carcasei, astfel nct s se asigure corecta centrare a armturii n foraj.

n cazul unor lungimi mari de piloi (peste 10 m), armtura se va menine suspendat la gura forajului, evitndu-se astfel frecrile armturii de pereii forajului.

Betonarea piloilor

Compoziia betonului folosit n corpul piloilor forai se va stabili n funcie de condiiile de calitate, potrivit instruciunilor tehnice C 140-86 i STAS 2561/4-90.

Caracteristica principal a betoanelor destinate piloilor forai i turnai pe loc cu ajutorul burlanelor este lucrabilitatea.

n acest sens, dup caz, pentru mrirea lucrabilitii betonului i a timpului de priz, se vor utiliza plastifiani i ntrzietori de priz, cu efectuarea de ncercri preliminare.

Calitatea agregatelor se va alege n concordan cu prevederile STAS 1667-76, iar dimensiunea maxim a acestora va fi de 31 mm.

Tipul de ciment se va alege n concordan cu prevederile din normativul C 140-86.

n cazul forajului uscat, betonarea se face n mod obligatoriu cu ajutorul unui burlan prevzut cu plnie la partea superioar. Pentru a se evita segregarea betonului, burlanul trebuie meninut tot timpul turnrii necat pe cca. 1,0 m n masa de beton din pilot, iar la ncetul turnrii burlanul va fi rezemat pe talpa forajului.

In cazul turnrii mecanizate, cu pomp de beton, furtunul se coboar pn aproape de talpa forajului.

In cazul turnrii betonului sub ap sau sub noroi tixotropi, operaia se execut cu ajutorul unui burlan necat, format din tronsoane i prevzut cu capac metalic i garnituri de cauciuc aezat la partea

inferioar a plniei. Betonarea sub ap se mai poate face i cu o cup cu capac mobil la partea de jos.

La betonarea cu burlan necat se utilizeaz burlane de tip Contractor, n tronsoane de 2...6 m lungime, care se mbin ntre ele cu flane prinse cu uruburi prevzute cu garnituri de cauciuc. Prinderea tronsoanelor se face la gura forajului. n final burlanul trebuie cobort cu circa 10 cm deasupra tlpii forajului (fig. 2).

Burlanul de betonare este prevzut la partea superioar cu o plnie de 0,6...1,00 m3 capacitate, care are la partea inferioar un capac metalic cu garnitur de cauciuc, pentru reinerea betonului n timpul turnrii primei arje. Capacul metalic, n general de form conic, este aezat la baza plniei, fiind prevzut la partea inferioar cu bare metalice pentru ghidarea lui pe burlan n timpul coborrii.

Betonarea fiecrui pilot nu se admite a se ncepe nainte de a se fi luat i verificat toate msurile organizatorice care s asigure terminarea lui fr ntreruperi mai mari de 1/2 or.

Odat cu turnarea primei arje de beton, capacul metalic coboar prin burlan n adncime, sub aciunea greutii betonului, mpingnd n acelai timp n afar i apa din burlan; astfel, capacul ajunge s reazeme pe fundul forajului, burlanul i plnia fiind pline cu beton fluid.

Prin ridicarea, cu ajutorul troliului, cu 20...30 cm a burlanului i plniei umplute cu beton, capacul metalic iese din burlan sub aciunea betonului; betonul din burlan este expulzat ntre burlanul de betonare i pereii coloanei (n cazul forajului tubat) sau ai forajului (n cazul forrii cu noroi tixotropi), iar apa din coloan, respectiv noroiul tixotropi, este mpins n sus i deverseaz peste gura forajului, pe msura umplerii cu beton a coloanei sau gurii de foraj.

In cazul n care, la prima ridicare a plniei i burlanului coloana de beton nu coboar - se va proceda la o micare brusc pe vertical a burlanului i se va aduga o nou arj de beton n plnie care prin greutatea ei, va mpinge betonul din burlan.

n continuare, alimentarea cu beton a plniei se face n mod continuu, fr ntrerupere, pn la betonarea complet a forajului.

n timpul betonrii piloilor, se execut micrii ncete de ridicare i coborre a burlanului de betonare, precum i micri de rotire ale coloanei de foraj, respectndu-se tot timpul urmtoarele condiii:

a-tuburile de betonare trebuie s fie perfect etane, pentru ca apa sau noroiul din foraj s nu ptrund n ele;

- partea de jos a burlanului de betonare se va menine permanent cufundat n beton de 2,0...3,0 m pentru a nu se produce ntreruperi n corpul pilotului;

- nivelul betonului n burlan se va menine permanent deasupra nivelului noroiului sau a apei din foraj, iar betonarea se va face n flux continuu, pn la betonarea complet a pilotului, asigurndu-se astfel continuitatea betonului n corpul pilotului.

n cazul turnrii betonului sub ap se vor respecta i prevederile din normativul C 140-86.

Extragerea coloanei de protecie a forajului

Concomitent cu betonarea, se procedeaz la extragerea coloanei de protecie a forajului, prin micri continue n plan orizontal i vertical, efectuate de la nivelul terenului prin comenzi hidraulice.

Extragerea se face treptat, n funcie de cantitatea de beton turnat, avndu-se grij ca, sul coloanei s fie permanent sub nivelul betonului turnat, cu minimum 2 m. Pentru a se respecta aceast condiie, se va ine o eviden permanent a volumului de beton turnat n coloan i se va verifica periodic nivelul betonului din pilot cu ajutorul unei tije metalice.

Pentru a se evita antrenarea carcasei de armtur la extragerea coloanei, ea trebuie prevzut la partea inferioar cu o tabl metalic sudat de armtur pe care preseaz greutatea betonului turnat. Diametrul acestei table metalice de form rotund va fi 1/2 din cel al carcasei, pentru a lsa s ptrund uor betonul pe fundul forajului. Poziia carcasei de armtur va fi urmrit permanent n tot timpul betonrii.

La terminarea betonrii pilotului, se ndeprteaz betonul de la suprafa, care a stat n contact cu apa sau cu noroiul tixotropi, pe circa 1 m, care reprezint n general grosimea betonului contaminat cu noroi sau splat de ap.

Dup betonarea fiecrui pilot, burlanele i plnia de betonare, precum i coloanele de foraj,se vor spla ct mai bine, cu jet de ap perie, ndeprtndu-se complet resturile de beton de pe ele. 8. EXECUTAREA PILOILOR REALIZAI PE LOC PRIN VIBRARE

Executarea piloilor realizai pe loc prin vibrare se face cu agregate de vibrare sau vibropresare de puteri corespunztoare, care acioneaz cu ajutorul unor dispozitive de nfigere.

Dispozitivul de realizat piloi prin vibrare (fig. 3) este alctuit dintr-un tub metalic cu diametrul exterior de 325...419 mm, avnd grosimea peretelui de 8...9 mm, lungimea dispozitivului fiind n funcie de lungimea lumnrii de ghidare a agregatului. Peretele tubului trebuie s fie neted i continuu la mbinri, care se vor realiza prin sudur, asigurndu-se o etaneitate care s nu permit ptrunderea apei n tub.

Dispozitivul se introduce n pmnt cu ajutorul vibroagregatului, pn la cota din proiect, trecndu-se apoi la turnarea pilotului, astfel:

se introduce n dispozitiv o cantitate de beton pn la aproximativ 1/3 din nlimea acestuia i se extrage tubul cu 1,20...1,30 m, sub efectul vibrrii, ceea ce faciliteaz deschiderea clapetelor i scurgerea betonului n gaura pilotului;

- se ncepe procesul de vibropresaer; clapetele plasate n interiorul tubului se nchid, iar masa de beton de sub ele vibrat i presat n teren, realizndu-se astfel la partea inferioar un bulb datorit refulrii betonului;

- se umple n continuare tubul pe toat nlimea, se ridic dispozitivul prin vibrare cu 1,70...2,00 m, i se reia procesul de vibropresare, oprindu-se tubul cu circa 50 cm mai sus fa de cota iniial; astfel, se mrete bulbul iniial creat;

a-dup epuizarea numrului de vibropresri stabilit prin ncercri prealabile, se umple complet tubul metalic cu beton i se trece la extragerea dispozitivului prin vibrare, dup care utilajul se deplaseaz ntre o nou poziie unde fazele de lucru sunt reluate;

- se armeaz partea superioar a pilotului proaspt turnat, pe o lungime de minimum 1/3 din lungimea pilotului conform STAS 2561/4-90, cu o carcas introdus n masa betonului prin rotire i presare manual, uurnd aceast operaie prin folosirea unui pervibrator. Procentul de armare transversal a pilotului pe zona critic, situat la partea superioar a lui pe 2,3 d (d=diametrul nominal) se asigur prin 0,8%.

Pentru realizarea piloilor fr bulb, armai pe toat lungimea, dup introducerea dispozitivului (la care s-au scos clapetele din interior), pn la cota din proiect se procedeaz astfel:

- introduce n tub carcasa de armtur;

- se umple tubul cu beton, dup care acesta se extrage prin vibrare, pn la maximum 1,50 m de la suprafaa terenului;

- se completeaz tubul cu beton, dup care se extrage prin vibrare complet, utilajul deplasndu-se ntr-o nou poziie unde fazele de lucru sunt reluate.

Turnarea betonului se va face imediat dup realizarea gurii, evitndu-se ca n tub s se produc infiltraii de ap.

In cazul nfigerii piloilor n pmnt prin vibrare sau vibropresare distana de siguran fa de cldirile nvecinate va fi n funcie de tipul de vibrator, mrime, putere, natura terenului etc. i se va stabili n mod experimental pe baz de msurtori efectuate pe antier pentru tipul de utilaj folosit, innd cont de natura i starea cldirilor nvecinate.

Aceste condiii sunt valabile i pentru nfigerea sau formarea piloilor prin batere cu berbeci, ciocane diesel, ciocane cu aer comprimat, trepane etc. care produc vibraii n teren.

Piloii cu "smburii de beton" sunt elemente de beton simplu sau balast, realizai cu ajutorul unui tub metalic de form tronconic avnd dimensiuni (j)15 la 40 cm i 1 = 2 la 6 m, nchis la partea de jos, introdus n teren prin vibrare.

Rolul piloilor formai n teren este de a ameliora caracteristicile fizico-mecanice ale pmntului pe care urmeaz s se execute o fundaie direct a unei construcii, deci ei nu fac obiectul prezentei reglementri tehnice.

9. EXECUTAREA PILOILOR FRANKI

Piloii Frank reprezint tehnologia cea mai cunoscut de execuie pe loc a piloilor prin batere cu tubaj recuperabil i cu beton compactat. Pentru executarea acestor piloi se folosesc n mod curent la noi n ar, de circa 30 de ani sonetele Frank KPF-22, care execut piloi de (j)520 mm i lungimi de 15-16 m.

Piloii Frank se confecioneaz cu ajutorul unor coloane metalice recuperabile, care se nfig n pmnt prin tubare cu un berbec, ntr-un dop de beton introdus la captul inferior al coloanei metalice, denumit "dop de avansare". Prin batere n dopul de care se realizeaz bulbul, din beton compactat i se introduce armtura. Betonarea corpului pilotului se efectueaz apoi n trane, prin ridicarea treptat a coloanei i compactarea betonului, cu ajutorul loviturilor date de acelai berbec, menionat mai sus.

Deplasarea sonetei KPF-22 se face pe enile sau pe ine de cale ferat, montate la ecartamentul de 2600 mm, pe traverse de lemn, conform STAS 330/5-80, la distan una de alta de 0,6...0,6 m. inele se prelungesc prin mbinare cu eclise i buloane.

Calea de deplasare a sonetei se monteaz pe direcia rndurilor de piloi, astfel ca, prin rotirea sonetei, s se acopere un numr ct mai mare de piloi.

Schimbarea sensului de deplasare a sonetei se obine prin suspendarea acesteia pe cele 4 vinciuri i montarea cii de deplasare n direcia necesar, dup care se coboar instalaia.

Montarea sonetei se face de regul pe platforma de lucru sau n imediata apropriere a acesteia, dac rampele de acces permit coborrea sonetei cu lumnarea montat (dac au nclinri sub 1/15).

Dup verificarea funcionrii instalaiei, se procedeaz la marcarea semnelor de control (fig. 4), astfel:

- Semnul de control de pe cablul berbecului (3) corespunde lungimii coloanei, msurate pe cablul berbecului (acesta rezemnd pe teren);

- Semnul "zero" (4) se face pe lumnarea sonetei, la partea superioar a coloanei metalice n poziie iniial, adic avnd captul inferior la cota platformei de execuie a piloilor;

- lemnul "cota de batere a coloanei metalice" (5) se face pe lumnarea sonetei i indic poziia captului superior al coloanei metalice dup nfigerea acesteia la cot. Acest semn poate fi fcut i direct pe coloana metalic;

- imnul "betonare terminat" (6) se face pe lumnarea sonetei i indic poziia capului superior al coloanei metalice la terminarea betonrii pilotului. Aceasta se obine msurnd pe lumnare, n jos de semnul "zero", diferena dintre cota platformei i cota de betonare prevzut n proiect.

Lumnarea sonetei trebuie s aib poziia vertical, iar coloana metalic trebuie s fie strictnaxu lumnrii sonetei. Abaterea maxim admis de la poziia vertical, n timpul execuiei, n cazul piloilor verticali este de 2o, att pentru piloii singulari ct i pentru piloii n grup. Acest lucru se obine prin nivelarea platformei, prin burarea cilor de deplasare i corectare a calajelor.

In scopul aezrii corecte a coloanei pe poziia pilotului, se traseaz un cerc cu diametrul de 52-53 cm, centrat pe reperul pilotului, dup care coloana se coboar lin pe poziie.

Fazele de execuie ale unul pilot frani sunt artate n figura 5. n mod deosebit se subliniaz necesitatea ca "volumul de beton de siguran", folosit la fazele de betonare a bulbului i corpului pilotul s fie asigurat n permanen, pentru a se evita "strngerile" pereilor gurii i eventualele ngustri sau chiar ntreruperi ale corpului pilotului, prin ptrunderea pmntului sau apei n coloan, deficiene ce conduc la neasigurarea capacitii portante a piloilor, cu consecinele corespunztoare; acest fenomen se poate produce n special n orizonturile cu umiditate crescut i n special sub nivelul apei subterane.

Un alt element important este buna centrare a berbecului pe coloana metalic, pentru evitarea deteriorrii armturii n timpul lucrului cu berbecul.

Ca un principiu de baz pentru realizarea unor lucrri de calitate, care s asigure i un randament optim al sonetelor, se va avea n vedere c execuia tuturor fazelor unui pilot trebuie s se fac continuu, de la nceperea nfigerii coloanei metalice i pn la terminarea betonrii i nchiderea golului de protecie a captului pilotului (strpungere).

Defeciunile de execuie rezultate din neaplicarea prevederilor din prezentul normativ se mpart n dou categorii, i anume:

- defeciuni ce se constat pe parcursul execuiei unui pilot;

- defeciuni ce se constat dup terminarea pilotului.

a) Defeciunile ce se constat pe parcursul execuiei unui pilot (platform cu zone de portan redus, calarea necorespunztoare a sonetei, betoane cu granulozitate sau cu umiditate necorespunztoare, carcase insuficient de rigide sau deformate, deformri de armtur n coloan n timpul betonrii etc.) se vor sesiza imediat de factorii rspunztori cu conducerea i controlul lucrrilor i se vor remedia prin msuri operative luate pe loc de ctre conductorul lucrrii.

Ptrunderea apei sau a pmntului n coloan, datorit pierderii dopului n timpul nfigerii coloanei n pmnt, oblig n mod obinuit la extragerea coloanei i reluarea operaiei de nfigere n acelai amplasament, dup formarea la suprafa a unui nou dop de avansare.

Ptrunderea apei sau a pmntului n coloan n timpul betonrii, fapt ce are ca efect ntreruperea betonrii, oblig n general la beturarea pilotului. Msurile corespunztoare se iau n acest caz numai cu avizul proiectantului.

b) Defeciuni care nu au fost remediate pe parcurs, dar pot fi observate direct dup terminarea unui pilot sunt:

- devieri de la poziia din proiect, peste toleranele admise;

- lipsa total sau parial a armturii n capul pilotului;

- beton de slab calitate n capul pilotului.

Pentru acest fel de defeciuni este interzis turnarea fundaiilor fr a se lua msuri de remediere, ce se vor stabili de la caz la caz de ctre proiectant.

Finisarea capetelor piloilor const din descopertarea i spargerea betonului pn la cota prescris n proiect.

a) Descopertarea capetelor piloilor, respectiv spturile pentru fundaii, se vor executa cel mai devreme dup 5 zile de la betonarea ultimului pilot.

b) Spargerea capetelor piloilor se face de preferin dup turnarea betonului de egalizare. Armtura longitudinal se desface i se ndreapt la lungimea necesar.

Piloii Frank sunt, aa cum s-a artat, piloi executai pe loc prin batere cu tubaj recuperabil i cu beton compactat.

n afar de aceast tehnologie se mai poate folosi una asemntoare cu piloii executai pe loc prin batere i cu beton turnat.

Pentru executarea acestor piloi se folosesc utilaje specializate, fabricate n strintate (Frana, Belgia) sau la noi n ar cu instalaia IFC-600, fabricat n Romnia.

Fazele principale de execuie ale unui pilot executat cu acest procedeu sunt urmtoarele:

a-se aeaz n poziia vertical pe o plac metalic rigid un tub cu diametrul de 600 mm iar pe capul superior al tubului se monteaz o alt plac metalic de protecie; tubul este dus la cot prin lovituri date de un mai susinut de cablul instalaiei sau cu ajutorul unei sonete grele (berbec diesel, etc.)

- se introduce n interiorul tubului carcasa de armtur cu ajutorul cablului sonetei.

se umple cu beton, de lucrabilitate medie (tasate 10-16 cm) tubul pe toat nlimea.

- se fixeaz un vibrator la partea superioar a tubului; concomitent cu vibrare se extrage tubul cu cablurile instalaiei; vibrarea tubului produce oarecare compactare a betonului din corpul pilotului, dar efectul de compactare, att a betonului ct i a terenului din jur, este mai redus dect n cazul piloilor Frank.Cu ajutorul acestui procedeu asemntor cu Frank s-au executat piloi formai pe loc, tubai de 600 mm i adncime de circa 25 m.

Piloi executai pe loc

Executantul este obligat s dovedeasc la recepia lucrrilor, c betonul folosit pentru confecionarea piloilor a fost de bun calitate. Aceasta se face prin ncercri de laborator efectuate n laboratorul de antier pe probe de beton prelevate din lucrare.

Numrul cuburilor de control va fi de cel puin ase pentru primii 25 piloi i cte trei pentru fiecare grup de 25 piloi urmtori, dar va fi cel puin de trei pentru fiecare fundaie i cel puin numrul prescris de STAS 1799-80.

Delegatul beneficiarului poate cere executantului s se preleveze cuburi suplimentare de control, ori de cte ori exist ndoieli asupra calitii betoanelor puse n oper.

n timpul execuiei se va asigura un control permanent asupra urmtoarelor aspecte principale:

- gaura pilotului pe parcursul execuiei i realizarea adncimii prescrise;

- calitatea noroiului tixotropi, n cazul execuiei forajului hidraulic;

- confecionarea i sudarea corect a armturii;

- calitatea betonului pus n oper;

- execuia corect a betonrii;

- volumul de beton i nivelul betonului, prin comparaie cu volumul gurii i a bulbului.

Verificarea poziiei piloilor executai n ziua respectiv se va face zilnic.

Pentru fiecare pilot n parte, este obligatoriu s se ntocmeasc o fi tehnic, care va fi inclus n registrul de procese-verbale de lucrri ascunse. Aceast fi, ntocmit de constructor, conine o serie de date tehnice, valabile oricrui pilot i altele specifice unui anumit procedeu (tehnologie) de lucru.n anexele 3,4,5,6 7 se dau exemplificativ modele de fie n acest sens.

n afara acestor fie tehnice, constructorul va ntocmi i ine la zi un registru general pentru fiecare obiectiv de lucru, n care se vor meniona;

- data nceperii i terminrii execuiei lucrrii;

- caracteristicile utilajelor folosite la executarea lucrrii;

- ordinea de execuie a gurilor i de betonare a piloilor;

- numrul total de piloi turnai;

- planul de situaie, din care s rezulte poziia exact a piliilor turnai i eventualele abateri fa de poziia indicat n proiect;

- condiiile generale n care s-a desfurat execuia lucrrilor, greuti ntmpinate, eventualele accidente, ntreruperi de lucru etc.;

lorice alte date i observaii care ar putea contribui la o deplin cunoatere a viitoarei comportri a fundaiei i la o identificare complet a piloilor turnai.

Fiele tehnice ale piloilor constituie procese-verbale de lucrri ascunse i se anexeaz la registrul respectiv. Ele trebuie semnate zilnic de inginerul care conduce nemijlocit lucrarea de pilotaj i de reprezentantul beneficiarului, apoi se centralizeaz n registru.

Dosarul cu fiele tehnice i registrul se predau comisiei de recepie preliminar a investiiei, iar datele importante ale lucrrii se trec i n cartea construciei.

12. MASURI DE TEHNICA SECURITII MUNCII

In procesul de execuie se vor respecta urmtoarele prevederi n vigoare:"Regulamentul privind protecia i igiena muncii n construcii" nlocuiete "Normele republicane de

protecia muncii".

Conducerea antierului este obligat s elaboreze instruciuni speciale de tehnica securitii muncii pentru lucrul cu fiecare nou tip de utilaj introdus pe antier, precum i pentru diferitele operaiuni ce se efectueaz la realizarea piloilor, care nu sunt prevzute n normele de vigoare, folosind n acest scop cartea tehnic a utilajului respectiv.

La execuia lucrrilor de nfigere a piloilor cu sonete montate pe ina de cale ferat trebuie respectate n plus urmtoarele msuri speciale de tehnica securitii muncii:

a) Se recomand ca zilnic, dup terminarea lucrului, lumnarea sonetei s fie n poziie vertical, berbecul s fie cobort la baza lumnrii, cu cablul uor ntins, iar asiul sonetei se va asigura cu cleti pe in.

b) Se interzice ridicarea sau tragerea piloilor sau altor greuti, cu cablul nclinat din vrful lumnrii.n acest scop se ntrebuineaz cablul de la rola de ntoarcere montat la maximum 1 m nlime de la nivelul cii de rulare.

Pilotul trebuie astfel aezat lng sonet nct, la ridicarea lui, cablul s fie aproximativ n poziie vertical.

n timpul ridicrii piloilor sau a altor greuti este interzis accesul pe lumnare sau n aproprierea ei. Accesul pe lumnare este permis numai dup ce pilotul a fost ridicat i fixat pe punctul de nfigere.

c) Pe timp de furtun puternic lucrrile de nfigere trebuie oprite. Se coboar imediat berbecul, iar asiul sonetei se va asigura cu cletii de in, pentru ca soneta s nu mai poat fi micat.

d)Anexele contrafielor de siguran, precum i toate buloanele sau legturile prin boluri trebuie inute permanent n perfect stare de curenie.

Toate uruburile trebuie verificate zilnic dac sunt bine strnse.

e)n cazul cnd suprafaa terenului nu a fost bine nivelat, iar linia cii de rulare a sonetei a fost montat cu nclinare transversal (lateral), trebuie luate de la nceput msuri de ndreptarea lumnrii cu ajutorul contrafiei.

Dac nclinarea lateral este prea mare i nu poate fi compensat prin contrafia lumnrii, trebuie luate msuri de refacerea nivelrii terenului i pozarea corect a inelor.

f)Pentru a putea fi cobort n bune condiii, platforma de montaj se ine permanent cu sigurana tras cu frnghia de cnep. La o eventual rupere a cablului sau lanului prin cderea brusc a platformei, frnghia se slbete i sigurana acioneaz automat.

g)In timpul urcrii pe lumnare i al lucrului pe platforma de montaj trebuie luate urmtoarele msuri de tehnica securitii muncii:

- lucrtorul respectiv trebuie permanent asigurat cu centura de siguran;

ceste interzis staionarea sub platform n timpul micrii acesteia;

- urcatul pe scar este permis numai dac platforma este bine fixat (zvort);

- scara de urcare pe lumnare trebuie s fie permanent curat, fr urme de unsoare, pentru a evita alunecarea.

h)Cnd se lucreaz la berbec sau se face o pauz de lucru mai mare de 15', berbecul trebuie asigurat cu furca de asigurare.

Pe lng msurile generale de protecia muncii obligatorii pe antier pentru lucrrile de piloi, n timpul lucrului cu instalaii speciale, se impune s se in seama i de urmtoarele:

- personalul de deservire al instalaiei trebuie s cunoasc bine tehnologia de execuie i instruciunile de montaj, exploatare i ntreinere, cuprinse n cartea tehnic a instalaiei.

- periodic i ori de cte ori se prezint ocazia, se vor verifica punctele de legtur principale ale instalaiei, comenzile hidraulice i funcionarea lor, funcionarea articulaiilor, locurile de prindere a agregatelor etc.

In acelai mod se va controla starea cablurilor, a trolilor macaralelor, organelor de asamblare, geamblacurilor, a tuturor mecanismelor aflate n micare care trebuie prevzute cu sigurana corespunztoare.

Revizia utilajului se va face numai pe timpul staionrii lui, iar periodic se va face o revizie general.

- se va controla, nainte de nceperea lucrului, dac toate organele aflate n micare sunt prevzute cu aprtori.

- se va controla instalaia electric a utilajului numai de ctre personal calificat.

- dat fiind lucrul n mediul umed (ap, noroi, tixotropi, betoane etc.) se va controla zilnic, starea instalaiilor i izolaiilor conductelor electrice.

- se va controla periodic starea trolilor, a tobelor de foraj i a cuplajelor lor.

- locurile periculoase de munc, de pe antier i din zona de lucru a utilajelor, se vor pune n eviden prin plci sau tblie avertizoare.

- tot personalul de deservire va purta n mod obligatoriu cizme, mnui de cauciuc i caschete de minier.

- antierul de lucru va fi mprejmuit n mod corespunztor, spre a evita accesul unor persoane strine n zona de lucru a utilajelor.

- In cazul forajului hidraulic, din cauza noroiului, terenul din jurul forajului este alunecos i se pot produce alunecri sau cderi. De aceea trebuie s se fac un instructaj special al echipei asupra condiiilor de lucru i asigurarea securitii pe timpul lucrului.

- gaura pilotului trebuie s fie permanent acoperit cu capac de lemn, dup terminarea forajului i pn la betonare, spre a se evita cderea n foraj.

- personalul de deservire, precum i alte persoane, nu trebuie s staioneze n aproprierea macaralei, n timpul manevrelor pe care acesta le efectueaz la ridicarea coloanelor, a benei de beton, graifr, sapei, etc.

13. MSURI DE PROTECIE A MEDIULUI

In cazul forajului hidraulic cu noroi bentonitic se vor lua msuri de protecia mediului n timpul preparrii, circulaiei i depozitrii noroiului de foraj n timpul execuiei prin izolarea locului de lucru cu noroi pe antier, iar dup ncheierea lucrrilor se va cura bine locul unde s-a lucrat pentru evitarea polurii mediului.

La execuia proteciei piloilor prefabricai prin antier prin peliculizarea cu substane chimice de protecie contra coroziunii a acestora, care se nfig n pmnturi agresive se vor lua msuri de depozitare a substanelor chimice i de execuie a peliculizrii n locuri izolate, care dup terminarea lucrrilor vor fi curate de substane poluante.

Depozitele de combustibili i lubrifiani pentru instalaiile folosite pe antier vor fi izolate,ngrdite i permanent curate, fr scurgeri din rezervoare mprtiate pe antier, care s polueze apele de suprafa sau pnza freatic. Parcul de utilaje va fi de asemenea curat.

Resturile menajere, bidoane metalice sau de plastic i orice fel de gunoaie vor fi depozitate ntr-un loc special amenajat i evacuate periodic din antier.

Drumurile de acces pe antier ale utilajelor vor fi bine ntreinute, prevzute cu pante de scurgere i anuri de evacuare a apelor.

n cazul nfigerii piloilor prefabricai sau formrii piloilor forai n pmnt prin batere, vibrare sau vibropresare cu diverse instalaii se va stabili prin msurtori experimentale efectuate pe antier, pentru tipul de utilaj folosit, nivelul de poluare sonor a mediului nconjurtor n cazul n care lucrarea se execut ntr-o zon locuit.

Fundaiile reprezint ansamblul elementelor structurale care transmit ncrcrile la terenul de fundare i care vin n contact direct cu acesta

Fig, 1. Transmiterea ncrcrii la teren de ctre piloi:

a purttori pe vrf; b flotani; 1 fundaie; 2 - piloi

Fig. 2 Legarea capetelor piloilor:

a radier pentru piloi de lemn; b radier pentru piloi din beton armat; 1 pilot (lemn sau beton armat); 2 moaze; 3 pietri; 4 longrina; 5 podin; 6 zidrie; 7 radier din beton armat; 8 armtur de legtur cu stlpi; 9 stlp din beton armat; 10 beton de egalizare

Fig. 3 Piloi din beton armat prefabricat

Fig. 4 Detalii de armare a vrfului pentru piloi din beton armat:

1 inel metalic; 2 armturi longitudinale

Fig 5 Fazele de execuie a piloilor Franki:

a turnarea unui tronson a pilotului; b baterea cu mandrina; c introducerea armturii; d scoaterea tubului; e faza final; 1 mandrin; 2 - cabluri

Fig. 6 Dispozitiv pentru spare pentru executarea piloilor Benoto:

1 tub de beton: 2 carcasa; 3 coloana de protecie