ایستاسازه
En Ar

خانه - آموزش - آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ

آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ

مقدمه

در اغلب  پروژه های ساختمانی، فعالیت های اجرایی مرتبط با عملیات گودبرداری و خاکبرداری در زمین محل پروژه آغاز می گردد. این بخش از عملیات اجرایی که اغلب سهم کمی از پیشرفت فیزیکی پروژه را به خود اختصاص می دهد، بی شک یکی از مهم ترین مراحل اجرایی پروژه محسوب می گردد.

عملیات خاکبرداری و گودبرداری در پروژه سایدپارک شرکت عمرانی مهندسی ایستا سازه
عملیات خاکبرداری و گودبرداری در پروژه سایدپارک شرکت عمرانی مهندسی ایستا سازه

اهمیت مرحله گودبرداری پروژه صرفاً به لحاظ وجود پیچیدگی های فنی نیست. معمولاً با شروع عملیات گودبرداری، مالکین عوارض مجاور به ویژه ساختمان های همجوار از وقوع رخدادهای احتمالی ناشی از گودبرداری ابراز نگرانی می کنند. این نگرانی بالقوه در صورتی که در این دسته از ذینفعان پروژه، به صورت منطقی و از مناظر فنی و مدیریتی به نحو مناسب مدیریت نگردد، باعث می گردد حس نگرانی به نارضایتی شدید تبدیل گردد. این نارضایتی باعث می گردد فضای اجرایی معمول پروژه را از وضعیت عادی خارج نموده و سبب گردد میزان ریسک متصور برای پروژه، به شدت افزایش یابد.

همجواری یک ساختمان بلند طبقه در مجاورت یکی از پروژه های پایدارسازی گود شرکت ایستا سازه
همجواری یک ساختمان بلند طبقه در مجاورت یکی از پروژه های پایدارسازی گود شرکت ایستا سازه

از این رو، در مدیریت پروژه های عمرانی همواره مهندس پروژه بایستی علاوه بر مدیریت مهندسی پروژه به مدیریت حوزه های مختلف پروژه به ویژه مدیریت ذینفعان نیز توجه جدی داشته باشد.

بی تردید اجرای صحیح سازه های نگهبان صرف نظر از اهمیتی که از حیث فنی برای آن متصور است، همواره در تأمین رضایت ذینفعان نیز به طور غیر مستقیم تأثیرگذار است.

روش پایدارسازی نیلینگ و انکراژ از جمله روش هایی است که به طور روزافزون به جهت تأمین پایداری در اجرای گودبرداری های شهری مورد استفاده قرار می گیرد. در دسترس بودن مصالح موردنیاز، ایجاد دیواره قائم و پایدار و جلوگیری از ایجاد محدودیت عملکردی در فضای پروژه باعث شده به کارگیری این نوع روش پایدارسازی در میان مهندسان و مجریان از اقبال خوبی برخوردار باشد.

پایدارسازی به روش نیلینگ و انکراژ علی رغم نکات مثبتی که برخوردار است، دارای برخی ضعف های جدی است. عمده مشکلات رایج را می توان در موارد زیر خلاصه نمود:

  • مهندسان محاسب اغلب به دلیل عدم آشنایی با طراحی این روش، رغبت و اشتیاق کمتری به بازدید میدانی و ارائه طرحی منطبق با نیاز پروژه دارند.
  • اغلب مالکین و کارفرمایان متقاضی این روش، به دلیل امکان گودبرداری با عمق زیادتر، این روش را مناسب دانسته اند. این دسته از افراد به واسطه عدم آگاهی کافی نسبت به قوانین و مقررات رایج، اغلب نسبت به مسئولیت خود در قبال وقوع خطرهای پیش رو و تبعات قانونی آن کمتر مطلع هستند.
  • اغلب مهندسان ناظر نیز با توجه به جمیع مشکلات اعلام شده، گاهاً نقش و عملکرد مؤثری در جهت رفع مشکلات مطرح شده از خود نشان نمی دهند و متأسفانه با پذیرش ریسک خطر در شرایط معمول، خود را در بروز مخاطرات احتمالی با سایر ارکان پروژه سهیم می کنند.

آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ

مجموعه نکات زیر مشمول بحث آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ می باشند:

  1. انجام آزمایش های عملکرد (Performance Test)، تأییدی (Proof Test)، خزش (Creep Test) و کنترل بار (Lift-off Test) بر اساس مبانی راهنمای طراحی FHWA ضروری می باشد. سه آزمایش نخست قابل استفاده برای المان های نیل و انکر بوده و آزمایش چهارم مختص انکر می باشد.
  2. آزمایش عملکرد (Performance Test)، جهت شناخت صحت مقادیر اختیار شده برای مقاومت دوغاب و ظرفیت بیرون کشیدگی در طراحی های صورت گرفته می باشد که این مقادیر در روش اجرایی پیمانکار تأثیرگذار می باشند. آزمایش بارگذاری کنترلی می بایست تا گسیختگی کامل و یا حداقل تا بار متناسب با مقاومت طراحی دوغاب ضریب اطمینان بیرون کشیدگی انجام شود. نتایج آزمایش های شناسایی می تواند منجر به تغییرات جزئی یا کلی در طرح پایدارسازی گردد.
  3. آزمایش تأییدی (Proof Test)، در حین عملیات اجرایی میخ کوبی و بر روی درصد مشخصی از تعداد کل نیل ها (معمولاً پنج درصد) انجام می پذیرد. این آزمایش ها جهت کنترل کیفیت اجرایی پیمانکار و اطمینان از ثابت ماندن روش حفاری و تزریق می باشد.
  4. آزمایش خزش (Creep Test) عملاً آزمایش مستقلی نبوده و خود آن بخشی از آزمایش های کنترلی (یا نهایی) و تأییدی می باشد. یک آزمایش خزش در حقیقت شامل اندازه گیری حرکت یک میخ اجرا شده تحت بار ثابت در یک مدت زمان مشخص می باشند. این آزمایش جهت کسب اطمینان از قابلیت تحمل بار طراحی توسط نیل به صورت ایمن در طول مدت زمان عمر سرویس خود می باشد.
  5. انجام آزمایش کنترل بار (Lift-off Test) در طول عملیات اجرایی با توجه به روند پیشرفت عملیات (جهت اطمینان از حفظ تناژ پس تنیدگی در المان های تسلیح) پیشنهاد می گردد. درصد انجام آزمایش مذکور به میزان 5 درصد تعداد کل انکرها پیشنهاد می شود و افزایش درصد آزمایش های مذکور به میزان بیش از 5 درصد، منوط به اخذ نظر مشاورین پروژه و بررسی روند تغییرشکل های پروژه و مقایسه آن با مقادیر پیش بینی شده در مدل های عددی تنش – کرنش (مورد استفاده در طراحی) می باشد.
  6. در زمان انجام کشش در هر یک از انواع آزمایش های کشش، رعایت تمامی نکات ایمنی (همانند عدم استقرار نیروی انسانی در مقابل جک، نصب مناسب جک و اجزای هد انکر یا هد نیل و …) الزامی است.
  7. انجام آزمایش های کنترل بار (Lift-off Test) در پروژه های گودبرداری عمیق جهت اطمینان از سلامت انکرها مهم بوده و انجام آن در بازه های زمانی مشخص اکیداً توصیه می گردد.
  8. در صورتی که جک کشش قادر به حفظ تناژ (پس از ثابت شدن بار به دلیل رفتار خزشی آنی خاک) نباشد، ضروری است جک مورد نظر مجدداً از لحاظ مکانیکی بررسی و تعمیر شده و پس از آن کالیبراسیون گردد. گواهی کالیبراسیون ارائه شده می بایست از مراکز رتبه بندی شده تحت نظر سازمان استاندارد ایران اخذ گردد.

در ادامه، چهار آزمایش کنترلی سیستم انکراژ به ترتیب شرح داده می شود:

  1. آزمایش عملکرد (Performance Test): آزمایش عملكرد انکر شامل اعمال سيكل هاي بارگذاري و باربرداري به استرندها و ثبت جابجايي مهار و استرند و تغيير مکان پسماند در هر گام بارگذاري و باربرداري مي باشد. مطابق مراجع بین المللی توصیه می گردد حداقل ۵ درصد تعداد کل انکرها و يا حداقل 3 انکر (هر كدام كه بزرگتر باشد) بايد مطابق دستورالعمل زير تحت آزمايش عملكرد انکراژ قرار گيرند. بقيه انکرها می بایستی به طور مجزا طبق روند کلی آزمون تأییدی (Proof Test) آزمايش، بارگذاری و سپس قفل شوند. در آزمون عملكرد انکر، بلافاصله پس از ثبت كردن جابجايي مهار و استرند بايستي گام بعدي بارگذاري اعمال گردد. جابجايي مهار را بايد با دقت 02/0 میلی متر نسبت به يك نقطه مستقل مرجع بر روي بار تطبيق و نيز در هر گام بارگذاري اندازه و قرائت نمود. نيروي اعمالي توسط گيج فشار كنترل شده و در مدت آزمايش گيج مرجع فشار نيز به صورت سیستم سري با گيج فشار قرار بگيرد. اگر ميان قرائت گيج اوليه و مرجع بيش از 10 درصد اختلاف وجود داشته باشد، می بایستی جك و گيج فشار و گيج مرجع به طور مجدد كاليبره گردند. در گام هاي بارگذاري (به جز نيروي حداكثر آزمايش) تنها بايد بار وارده را به اندازه مدت زمان لازم براي قرائت جابجايي ثابت نگه‌ داشت. حداكثر بار آزمايش در آزمايش عملكرد (Performance Test) بايد براي 10 دقيقه روي انکر و استرندها باقي بماند.

جك بايد به گونه اي تنظيم شود كه بتواند نيروي وارده را به طور يكنواخت و ثابت نگه‌ دارد. بلافاصله پس از اعمال حداكثر بار آزمايش، زمان ثابت نگه داشتن بار آغاز مي شود و بايد جابجايي مهار نسبت به مرجع ثابت در زمان هاي 1، 2، 3، 4، 5‌، 6 و 10 دقيقه قرائت شود. اگر جابجايي مهار بين  دو قرائت 1 دقيقه و 10 دقيقه، بيش از یک میلی متر باشد، حداكثر بار آزمايش بايد براي 50 دقيقه دیگر یعنی تا دقیقه ۶۰ نيز اعمال شود. در صورت ادامه بارگذاري جابجايي مهار بايستي در زمان هاي 15، 20، 30، 40، 50 و 60 دقيقه اندازه گيري می شود. پيش از آغاز آزمايش نبايد باري بيش از 10 درصد ظرفيت استرند به مجموعه وارد شود. حداكثر بار آزمايش نبايد از 80 درصد مقاومت كشش نهايي مشخص شده براي استرند پيش تنيده استرند تجاوز كند. بار آزمايش بايد به صورت همزمان به همه رشته های استرند وارد شود.

برخی از نکات مربوط به آزمایش عملکرد - شرکت عمرانی ایستا سازه

بعضی از نکات مربوط به آزمایش عملکرد (Performance Test)

  • آزمایش تأییدی (Proof Test): آزمایش تأییدی (Proof Test) انکر بر روی تمامی استرندها و انکرها در یک پروژه گودبرداری و پایدارسازی که سیستم سازه نگهبان آن از نوع انکراژ مولتی استرند باشد، انجام می گردد و مهمترین معیار در پذیرش یک انکر باربر و قابل بارگذاری می باشد. در واقع این آزمون مشخص می کند که آیا می توان بار طراحی مورد نظر در نقشه های اجرایی را به انکر و استرند چند رشته ای اعمال کرد و یا خیر. در صورت عدم تأیید و عدم پذیرش انکر، می بایستی درصدی از بار طراحی مورد نظر در نقشه های اجرایی به انکر مورد نظر اعمال گردد و طراحی و نقشه های اجرایی به طور مجدد بازنگری گردد.

در آزمایش تأییدی (Proof Test) انکرها به صورت افزايشي بارگذاري شده و تغيير مكان انکرها و استرندها ثبت مي گردد. با رسيدن بارگذاري به بار حداكثر مشخص شده که برابر با ۱۲۰ درصد بار طراحی می باشد و انجام تست خزش برای آن انکر، سپس بار وارده در صورت تأیید پذیرش انکر تا مقدار مشخص شده براي پيش تنيدگي كاهش مي يابد و انکر در بار طراحی قفل می گردد. در انجام اين آزمون توجه به نكات زير ضروي است:

  • بلافاصله پس از قرائت جابجايي مهار و انکر، بايد گام بعدي بارگذاري اعمال شود.
  • جابجايي مهارها بايد با دقت 02/0 میلی متر نسبت به يك مرجع مستقل ثابت روي بار تطبيق (Alignment Load) در هر گام بارگذاري به جز حداكثر بار آزمايش، بار اعمال شده را فقط بايد به اندازه زمان لازم براي قرائت جابجايي ثابت نگه ‌داشت.
  • جك بايد به گونه اي تنظيم شود كه بتواند بار را به طور يكنواخت و ثابت نگه‌ دارد.
  • بلافاصله پس از اعمال حداكثر بار آزمايش که معادل ۱۲۰ درصد بار طراحی می باشد، زمان ثابت نگه داشتن بار و انجام تست خزش آغاز مي شود و بايد جابجايي مهار نسبت به مرجع ثابت در زمان هاي 1، 2، 3، 4، 5‌، 6 و 10 دقيقه قرائت شود. اگر جابجايي مهار بين دو قرائت 1 دقيقه و 10 دقيقه، بيش از ۱ میلی متر شد، حداکثر بار آزمايش بايد براي 50 دقيقه ديگر نيز اعمال شود. در صورت ادامه بارگذاري جابجايي مهار بايستي در زمان هاي 15، 20، 30، 40، 50 و 60 دقيقه اندازه گيري شود.
تجهیزات مورد نیاز آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ - شرکت مهندسی ایستا سازه
تجهیزات مورد نیاز آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ
  • آزمایش خزش (Creep Test): آزمایش خزش (Creep Test) می بایستی حداقل براي 10 انکر و مهار انجام شود. تجهيزات اعمال تنيدگي و کشش انکر بايد ظرفيت اندازه گيري و ثابت نگه داشتن فشار را در محدوده 35/0 مگاپاسكال داشته باشد. آزمايش خزش بايستي با استفاده از مراحل بارگذاري و باربرداري، گام به گام مطابق با آزمایش تأییدی (Proof Test) انجام گيرد. در انتهاي هر دور (سيكل) بارگذاري، ‌بايد بار را براي بازه مشاهده، طبق برنامه ثابت نگه داشت. جابجايي مهار، در طول هر بازه مشاهده، بايد در زمان هاي 1، 2، 3، 4، 5، 6، 10، 15، 20، 25، 30، 45، 60، 75، 90، 100، 120، 150، 180، 210، 240، 270 و 300 دقيقه متناسب با گام بارگذاري، قرائت و ضبط شود. بازه ثابت نگه ‌داشتن بار در هر مرحله، بلافاصله پس از اعمال بار آزمایش شروع مي شود. در آزمايش خزش از گيج فشار و گيج مرجع فشار براي اندازه گيري بار اعمال شده و نيز از يك نیروسنج (Load Cell) براي كنترل تغييرات كوچك بار در بازه ثابت نگه داشتن بارگذاري استفاده مي شود. جك بايد به گونه اي تنظيم شود كه بتواند بار را ثابت نگه دارد. شرکت مجری و پيمانكار پایدارسازی گود و انکراژ بايد نمودار جابجايي مهار و نيز تغيير مکان هاي باقيمانده اندازه گيري شده در آزمايش خزش را رسم كند. همچنين بايد نمودار جابجايي خزشي براي هر بازه ثابت نگه داشتن بار در برابر لگاريتم زمان را رسم كند. انکرهایی تحت آزمایش خزش پذيرفته مي شوند که:
  • انکر بتواند حداكثر بار آزمون را با نرخ خزشي كمتر از ۲ میلی متر در آخرين سيكل لگاريتمي زمان تحمل كند.
  • تغییر مکان الاستيك كل تحت حداكثر بار آزمون، از 80 درصد افزايش طول الاستيك تئوريك طول آزاد انکر تجاوز كند.
آزمایش های کنترل نیلینگ و انکراژ - شرکت ایستا سازه
  • آزمایش کنترل بار (Lift-off Test): پس از كامل شدن آزمايش های فوق الذکر، بايد بر اساس نتایج آزمایش های فوق به انکر اعمال بار صورت گیرد و به اصطلاح انکر قفل گردد که در این حالت ممکن است تمام مقدار بار طراحی و یا کسری از آن به انکرها و استرندها اعمال گردد. اندازه تئوریک بار قفل شدگي در نقشه هاي اجرائي تعيين شده است و نبايد مقدار آن از 70 درصد ظرفيت استرند تجاوز نمايد. معیار پذیرش یک انکر بر اساس جدول آزمایش تأییدی (Proof Test) می باشد. انکرهای تحت آزمایش عملكرد و يا آزمایش تأییدی با زمان ثابت نگه داري بار 10 (60) دقيقه در صورتی پذيرفته می شوند که:
  • انکر بتواند حداكثر بار آزمایش که معادل 120 درصد بار طراحی می باشد را با تغيير مکان كمتر از ۱ میلی متر در بين دو قرائت 1 دقيقه و 10 دقيقه (و یا نرخ خزشی کمتر از ۲ میلی متر در آخرین سیکل لگاریتمی زمان)، تحمل كند.
  • تغییر مکان الاستيك كل تحت حداكثر بار کشش که معادل 120 درصد بار طراحی می باشد؛ از 80 درصد افزايش طول الاستيك تئوريك طول آزاد تجاوز كند.

در زمینه پایدارسازی گود بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه مطالعات ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید :

در زمینه بهسازی خاک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه تخریب و خاکبرداری بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه طراحی و مشاوره ژئوتکنیک بیشتر مطالعه کنید : 

در زمینه ابنیه و ساختمان بیشتر مطالعه کنید : 

مطالب مرتبط :

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سایر مقاله ها

مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (سازه های نگهبان) – ویرایش آذرماه 1397

در مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان (سازه های نگهبان)، در [...]
بیشتر بخوانید

تحلیل خطر زلزله (لرزه ای) (Earthquake Hazard Analysis)

زلزله ها از جمله مخاطرات طبیعی با ماهیت تصادفی می [...]
بیشتر بخوانید

آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ

آزمایش های کنترلی نیلینگ و انکراژ مقدمه در اغلب  پروژه [...]
بیشتر بخوانید

طیف طرح ویژه ساختگاه و طیف طرح و ضوابط مربوطه در استاندارد 2800 ایران

طیف طرح ویژه ساختگاه – طیف طرح استاندارد 2800 و [...]
بیشتر بخوانید