اجرای شمع بتنی درجا bored pile

از شمع به منظور پایدارسازی دیواره گود ، مقاوم سازی و بهسازی خاک و یا در فونداسیون سازه ها استفاده می شود. از نظر جنس شمع به انواع مختلفی هچون چوبی ، فلزی ، بتنی و یا حتی مختلط دسته بندی می گردد. یکی از پرکاربردترین انواع شمع های مورد استفاده در صنعت ساخت و ساز شمع بتنی است که به دو صورت درجا و پیش ساخته قابل اجرا می باشد.

شمع های بتنی پیش ساخته در ابعاد مورد نظر در کارخانه ساخته شده و به منظور اجرا و کوبش در خاک به محل پروژه انتقال می یابند. شمع درجا به شمع هایی گفته می شود که در محل پروژه اجرا می گردند. از این رو به آن شمع های ساخته شده در محل نیز گفته می شود. اجرای شمع بتنی درجا به دو صورت معمولی و پدستالی و همچنین مسلح و غیر مسلح امکان پذیر می باشد.

پایدارسازی گود با شمع بتنی درجا

انواع شمع درجا

شمع های درجا به دو صورت دسته بندی می گردند. در دسته بندی اول که بر اساس شکل ظاهری و انباره انتهای شمع می باشد، شمع های درجا به دو نوع معمولی و پدستالی تقسیم بندی می شوند. تفاوت نوع پدستالی با معمولی در انباره انتهای شمع می باشد. از این رو به آن شمع انباره ای یا کف پهن نیز گفته می شود. اجرای شمع بتنی درجای پدستالی به منظور افزایش ظرفیت باربری شمع انجام می گردد. اجرای انباره در شمع های پدستالی در خاک های پایدار و با سطح آب زیر زمینی پایین امکان پذیر می باشد.

اجرای شمع فونداسیون

دسته بندی دوم شمع های درجا بر اساس استفاده یا عدم استفاده از آرماتور در اجرای شمع بتنی درجا می باشد. بر این اساس این شمع ها به دو نوع مسلح و غیر مسلح دسته بندی می شوند. در نوع مسلح از قفسه آرماتور بافته شده در اجرای شمع بتنی درجا استفاده می گردد، در حالی که نوع غیرمسلح آن فاقد آرماتور و هسته فولادی می باشد.

مراحل اجرای شمع بتنی درجا

به منظور اجرای شمع بتنی درجا در ابتدا باید عملیات مسطح نمودن سطح خاک با استفاده از ماشین آلات مخصوص انجام شود. پس از آن محل اجرای شمع نشانه گذاری می گردد. محل حفاری باید دارای فضای کافی برای مانور دستگاه حفاری و بتن ریزی باشد. در مرحله بعد اقدام به حفاری محل اجرای شمع می نمایند. برای اجرای شمع بتنی درجای پدستالی ، در انتهای چاه انباره حفر می گردد. بدین منظور از باکت های زنگوله ای استفاده می شود. این باکت ها انتهای چاه را به صورت مخروطی در می آورند. باکت های زنگوله ای دارای بازوهای مفصلی هستند که در هنگام بالا آوردن باکت جمع می شوند. به دلیل مشکلات اجرایی، گوشه های مخروط حفر شده به صورت غیرمسلح در نظر گرفته می شود.

دستگاه حفاری مورد استفاده در اجرای شمع بتنی درجا باید در محلی مستقر گردد که تا پایان حفاری نیازی به جابجایی نداشته باشد. ضمن اینکه محل استقرار آن باید به نحوی تعیین گردد که حداقل مانع را برای تردد ماشین آلات مربوط به حفاری، همچون جرثقیل و لودر، ایجاد کند.

عملیات حفاری به منظور اجرای شمع

در عملیات حفاری باید به ریزش دیواره چاه توجه نمود. در اجرای شمع بتنی درجا در خاک های با احتمال ریزش بالا ، کیسینگ گذاری از ریزش دیواره چاه جلوگیری می نماید. در این حالت چاه تا عمقی که از لایه ریزشی عبور نماییم حفر شده و سپس کیسینگ گذاری انجام می شود. ادامه عملیات حفاری از درون لوله کیسینگ صورت می پذیرد. در حالتی که احتمال ریزش خاک کمتر باشد می توان از دوغاب بنتونیت به منظور جلوگیری از ریزش خاک استفاده نمود. بدین منظور دوغاب بنتونیت را در دستگاه های ویژه ساخت آن و یا در حوضچه ها ساخته و توسط لوله و پمپ به چاه حفاری منتقل می کنند. باید توجه داشت که بنتونیت کاملا با آب مخلوط شده باشد و مخلوط حالت کلوخه ای نداشته باشد.

تزریق دوغاب بنتونیت در اجرای شمع بتنی درجا

مرحله بعد از اجرای شمع بتنی درجا ، آرماتورگذاری می باشد که مخصوص شمع های بتنی درجا مسلح است. بدین منظور قفسه های آرماتور از پیش بافته شده و با استفاده از ماشین آلاتی همچون تاورکرین ، جرثقیل و … در درون چاه حفر شده قرار داده می شود. از مهم ترین نکات در این مرحله از اجرای شمع بتنی درجا رعایت حداقل پوشش بتنی بین قفسه آرماتور و کف چاه می باشد. در واقع قفسه آرماتور نباید تا کف چاه پایین رود. لازم به ذکر است که طول قفسه های بافته شده معمولا در حدود ۱۲ متر است. در صورت نیاز به قفسه های با طول بیشتر، قفسه های آرماتور را با رعایت همپوشانی لازم به یکدیگر متصل کرده و درون چاه، جایگذاری می کنند.

بافتن قفسه آرماتور

پس از آرماتورگذاری ، بتن ریزی شمع انجام می شود. بتن ریزی باید به صورت پیوسته و با استفاده از لوله های ترمی انجام شود. عملیات بتن ریزی باید با کمترین فاصله زمانی از پایان حفاری صورت پذیرد. در اجرای شمع بتنی درجا ، این فاصله زمانی نباید بیشتر از ۶ ساعت باشد. در صورتی که به هر دلیلی این فاصله زمانی بیشتر گردد، باید پیش از آغاز عملیات بتن ریزی لایروبی انجام شود. شایان ذکر است که همزمان با بتن ریزی و پیش از پایان گیرش نهایی بتن ، غلاف کیسینگ از چاه خارج می گردد.

جاگذاری قفسه آرماتور در اجرای شمع بتنی درجا

مزایای اجرای شمع بتنی درجا

مهم ترین مزایای اجرای شمع بتنی درجا به شرح زیر می باشد:

افزایش توان باربری به دلیل امکان افزایش مقطع شمع در قسمت انتهایی
عدم محدودیت در قطر
مناسب برای مناطق شهری به دلیل سر و صدای کمتر
امکان تکمیل مطالعات و شناسایی خاک حین حفاری
اقتصادی بودن اجرای شمع بتنی درجا در گودبرداری های با عمق حدود ۵ متر و کاهش هزینه در پروژه های با احجام زیاد

اجرای شمع بتنی درجا

معایب اجرای شمع بتنی درجا

معایب اجرای شمع بتنی درجا به شرح زیر استک

تاثیرپذیری روند اجرا از شرایط جوی
عدم امکان کنترل کیفیت بتن مورد استفاده به ویژه در صورت بالا بودن سطح آب زیر زمینی
امکان جا به جایی محور مرکزی شمع در حین اجرا
احتمال جا ماندن لوله کیسینگ پس از بتن ریزی