Informatiebundel Proefbelasting op druk met trekpalen
INHOUDSOPGAVE 1. INLEIDING 2. PRINCIPEWERKING VAN PROEFBELASTING MET TREKPALEN 3. OPSTELLING EN WERKWIJZE 4. MEETTOESTELLEN EN TOEBEHOREN 5. PAALKEUZE 6. VOORBEREIDENDE WERKEN DOOR AANNEMER UIT TE VOEREN 7. GRAFIEKEN EN TABELLEN
1. INLEIDING Op verzoek van het bestuur kan Wig Palen instaan voor het uitvoeren een proefbelasting op een door het bestuur aangeduide paal. Teneinde het normale verloop van de overige werkzaamheden op de werf niet al te veel te verstoren, opteert Wig Palen voor een proefbelasting met trekpalen. Deze wijze van proefbelasten heeft belangrijke voordelen vergeleken bij de omslachtige proefbelasting met ballast. Een proefbelasting met trekpalen neemt veel minder plaats in op de bouwwerf, zodat de werkzaamheden in de buurt van de proefpaal ongehinderd kunnen doorgaan. Het opbouwen van deze proefopstelling gebeurt in één dag, terwijl de demontage ervan gebeurt in minder dan één uur. In vergelijking met de klassieke manier van proefbelasten kan men zeker spreken van een tijdswinst van minstens 2 dagen.
2. PRINCIPE EN WERKING VAN EEN PROEFBELASTING MET TREKPALEN Een proefbelasting wordt uitgevoerd om het draagvermogen van een funderingspaal te controleren. Bij dit systeem van proefbelasten wordt de reactiekracht voor de drukpaal opgewekt door de som van de wrijvingskrachten, die inwerken op de trekpalen. Voor de uitvoering van een drukproef worden 3 trekpalen aangebracht. Deze palen worden aangebracht in een cirkel rond de te drukken paal.
3. OPSTELLING EN WERKWIJZE Met behulp van een hydraulische pomp P wordt in vijzel V een druk ontwikkeld. Deze druk kan worden afgelezen op een manometer die is gemonteerd op de hydraulische pomp P. Aan de hand van de vijzelkarakteristieken kan bij een gegeven druk de uitgeoefende kracht berekend worden met de onderstaande formule. F = PxS De zuiger van vijzel V gaat met een druk P drukken tegen ligger L (I-balk), waardoor langzamerhand de druk, en bijgevolg de kracht gaat oplopen. Als gevolg van de oplopende druk ontstaat: 1 een drukkracht in de proefpaal 2 een trekkracht in elk van de trekpalen
Het gestelde doel, nl. het ontwikkelen van een drukkracht in de proefpaal is bereikt. Doordat de krachten stelselmatig worden opgevoerd, zal de drukpaal onder invloed van deze krachten een zekere zetting ondergaan. Om deze zetting te kunnen opmeten worden aan de opgestorte paalkop drie meetprofielen UPN 120 bevestigd. Deze profielen worden aangebracht in een horizontaal vlak met een onderlinge hoek van 120.
Aan de uiteinden van deze meetprofielen (lengte 5 m) worden de micrometers M geplaatst. Op deze micrometers M wordt de zetting aan het uiteinde van elk profiel gemeten. UPN 120 bevestigd aan de proefopstelling vaste plaat De reële zetting van de paal is het gemiddelde van de zetting, gemeten aan het uiteinde van elk van de drie profielen. De zetting van de paal wordt opgemeten tot 1/100 mm nauwkeurig. Tijdens het verloop van de proef wordt de zetting in functie van de verlopen tijd en de belasting in een tabel geregistreerd. Na afloop van de proef wordt een meetgrafiek opgesteld. Deze meetwijze is de voorgeschreven meetwijze, overeenkomstig de bepalingen van het typebestek 104. Het systeem van proefbelasten met trekpalen is een systeem dat in alle stadia is te controleren. De minste onregelmatigheid komt meteen te voorschijn. Deze wijze van proefbelasten heeft reeds diverse malen haar deugdelijkheid bewezen. Ze is tevens algemeen aanvaard door studieburelen en controle-organismen zoals Seco, AIB,...
4. MEETTOESTELLEN EN TOEBEHOREN. 1.VIJZEL Om tot uitvoering van een proefbelasting te kunnen overgaan, beschikt Wig Palen over voldoende materialen en meettoestellen. Zo beschikken wij over hydraulische handpompen met een maximale druk van 800 bar. In combinatie met deze handpompen zijn er voldoende manometers voorhanden, om in alle omstandigheden en bij verschillende belastingsgevallen steeds de heersende druk in het hydraulisch systeem te kunnen aflezen. Voor elke proefbelasting wordt de gepaste manometer geijkt door een gespecialiseerd bedrijf. In functie van de aan te brengen paalbelasting, zijn 2 types van hydraulische vijzels ter beschikking. Vijzel 1: BAHCO CX 200-100 Vijzel 2: BAHCO CX 100-100 Voor vijzel 1 geldt: 800 bar komt overeen met 250 ton. Voor vijzel 2 geldt: 800 bar komt overeen met 133 ton.
2. MICROMETERS Om de zetting van de paal te kunnen meten, wordt aan het uiteinde van elk UPN 120-profiel een micrometer aangebracht, waarop de verplaatsing van het profieluiteinde tov een vast punt wordt afgelezen. Het gemiddelde van de drie aflezingen geeft de reële zetting van de paal weer. De zetting wordt gemeten tot 1/100 mm. nauwkeurig. Op de micrometer duidt de wijzer op de grote schaal de honderdsten van een millimeter aan, de wijzer op de kleine schaal duidt het aantal millimeters aan.
5. PAALKEUZE De proefpaal wordt aangeduid door het bestuur op een ogenblik dat de palenmachine nog staat opgetuigd. De machine moet nog toegang hebben tot de zone waarin zich de proefpaal bevindt, om er 3 trekpalen naast te boren. Hoewel in principe elke paal van het werk als proefpaal kan worden aangeduid, dient toch rekening gehouden met enkele zaken van praktische aard bij de paalkeuze. Om een idee te verkrijgen van de ruimte die nodig is voor uitvoering van een proefbelasting, raden wij aan onderstaande tekening goed te bekijken. Het oppervlak binnen de benodigde ruimte dient vlak te liggen. Binnen deze ruimte kunnen nog palen aanwezig zijn. De richting van de meetprofielen UPN 120 kan worden aangepast naar de omstandigheden, mits de onderlinge hoek van 120 wordt gerespecteerd. Uit de voorgaande tekening volgt dat een proefpaal zich niet kan bevinden op minder dan ongeveer 3,5 m uit de zijkant van een bouwput.
6 VOORBEREIDENDE WERKEN UIT TE VOEREN DOOR AANNEMER. Nadat door het bestuur de proefpaal werd aangeduid, en de bijkomende trekpalen werden vervaardigd, dient de aannemer (op zijn kosten) in te staan voor het storten van een gewapende paalkop bovenop de proefpaal. De aannemer zal de paalkop vervaardigen in overeenstemming met de hieronder vermelde specificaties. Na het boren wordt de drukpaal afgehakt, het afkappingspeil ligt 30 cm onder het maaiveld. (Paalkop bevindt zich gelijk met maaiveld). Er blijft 40 cm wapening als verbinding tussen drukpaal en paalkop over. Na het afkappen van de paal wordt een bekisting rondom de paal opgesteld. Hierin worden de voorziene wapening + 3 IPN 100 profielen gesteld. (De IPN 100 profielen worden geleverd door Wig Palen) De onderkant van het betonmassief is 5 cm onder afkappingspeil. Het geheel wordt gecentreerd op de paalas en volgestort met beton. Het beton wordt vervaardigd met 52,5 cement, en voldoende verdicht. Het bovenvlak van de paalkop wordt waterpas en glad afgewerkt, er mag geen wapening door het bovenvlak uitsteken. Het bovenvlak van de afgewerkte paalkop bevindt zich 30 à 40 cm boven het omliggende maaiveld. De in te storten IPN 100 profielen steken ong. 30 cm uit boven het bovenvlak van de paalkop. In de ruimte tussen de bekisting en de flenzen van de IPN 100 profielen mag geen beton worden gestort. Tijdens het storten kan deze ruimte beter worden gevuld met zand of isolatieschuim (zie ook tekeningen). Het massief zal minstens gedurende een week uitharden vooraleer tot de proef kan worden overgegaan.
WAPENING Als hoofdwapening wordt dia 16 gebruikt. (Vertikaal geplaatst) Beugels zijn dia 10 en worden horizontaal geplaatst à 10 beugels per meter.
7.GRAFIEKEN EN TABELLEN Voor een proefbelasting van start kan gaan, wordt de hele opstelling zoveel mogelijk gecentreerd. Dit wil zeggen: de vijzel en de paalas zoveel mogelijk in één lijn brengen. Na dit uitlijnen kan de proef van start gaan. Meestal is dit om 8.00 uur 's morgens. Bovenaan het formulier worden vermeld: -datum -naam van de werf -nummer van de paal -lengte, sectie en draagvermogen van de paal. Alle registraties van tijd, druk en micrometeraflezingen worden in een tabel opgenomen. De proef wordt gestart bij een belasting van 0 ton. De micrometers M1, M2 en M3 worden ingesteld op een willekeurige waarde, zijnde de beginwaarde. Deze beginwaarde wordt bovenaan de tabel geregistreerd. De belasting wordt stelselmatig opgevoerd. De bewegingen van de micrometers worden geregistreerd in de tabel. Na verwerking van de meetgegevens kan later het last-zettingsdiagramma worden getekend. Ter verduidelijking wordt hierbij een voorbeeld van een grafiek weergegeven.