El condado de Cape May en la costa de Nueva Jersey es un lugar bajo. Su punto más alto, de hecho, puede ser el vertedero local. Geológicamente, fue tan al sur como viajaron los glaciares en la última edad de hielo. No tenemos roca y arcilla, como en Pensilvania al norte y al oeste, y no tenemos el glaciar pedregoso hasta que se encuentra en Nueva Inglaterra. Pero tenemos arena de playa muy bonita y mucha. Esta arena es una base bastante buena para construir—hasta que se lava.
Pilotes helicoidales vs. de madera
Con estas condiciones de suelo, soportamos la mayoría de nuestros edificios con pilotes. Por lo general, se acciona un pilote de prueba y un ingeniero determina la profundidad que debe alcanzar para lograr la capacidad de carga requerida. El objetivo es conducir el apilamiento a través del suelo cuestionable hasta que toque el suelo que ofrece un soporte más sustancial. Para la mayoría de nuestros proyectos, aspiramos a una capacidad de carga de 10 a 12 toneladas.
Los pilotes de nueva construcción generalmente están hechos de madera tratada a presión. Se colocan en el suelo hasta un cierto punto y luego se conducen por el resto del camino con un martillo de pilotes colgado de una grúa. La instalación de pilotes de madera se puede hacer de forma rápida y sencilla cuando se colocan antes de construir una estructura.
Pero los pilotes de madera pueden ser problemáticos con los trabajos de renovación. Para empezar, son largos: los más cortos tienen 12 pies, y algunos tienen hasta 30 pies. Su instalación requiere un equipo grande con mucho espacio libre en el techo, y el proceso es tan ruidoso y discordante que algunos municipios prohíben la conducción de pilotes en la temporada turística.
Cuando se requieren pilotes para una renovación en nuestra área, o en cualquier área que tenga suelo con una capacidad de carga cuestionable, los pilotes helicoidales pueden ser una mejor opción. Los pilotes helicoidales se tuercen, o» atornillan», en la tierra con equipo hidráulico. Los » hilos «de los pilotes son placas en forma de espiral, llamadas» hélices», que se sueldan a un eje de acero. El diámetro de las placas utilizadas varía de acuerdo con la capacidad de carga que se necesita, y al igual que con los pilotes de madera, la longitud y el ancho total de la pila helicoidal varían según las condiciones del suelo y la capacidad de carga deseada de los pilotes. Pero a diferencia de los pilotes de madera, los pilotes helicoidales se pueden instalar en espacios más confinados. Vienen en secciones más cortas, y una vez que se acciona la sección inicial con las hélices, las longitudes adicionales del eje simplemente se atornillan y se accionan de una en una.
El Proyecto para Hélices
El verano pasado, me contrataron para reconstruir un porche en una casa que se había construido a principios de la década de 1960. El marco de la cubierta del primer piso en voladizo pasó por los cimientos a un par de pies en la parte delantera y trasera de la casa, y en una renovación de la década de 1980, se reconstruyó un porche de dos pisos con su marco unido al piso en voladizo. El voladizo había comenzado a fallar: las viguetas 2×12 habían desarrollado un gancho hacia abajo donde colgaban más allá de la pared de cimentación.
En lugar de usar el voladizo para soportar las cargas del nuevo porche, recomendé al propietario y al arquitecto que construyéramos una pared de cimientos para soportar el voladizo desde abajo. Esencialmente, estaríamos deshaciéndonos del voladizo y creando un camino de carga recto por la pared exterior. La forma más práctica de soportar esta pared sería construir una pared de bloques encima de una viga de hormigón armado. Y la forma más práctica de soportar la viga nivelada sería con una serie de pilotes helicoidales (consulte el Soporte de adaptación para un voladizo, a continuación).
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Atornillar en las pilas
El primer paso fue quitar la cubierta original que se había agregado a la casa. Resultó que el marco de la cubierta había sido tallado en pilas de madera tratada que aún estaban en buena forma. Decidimos que podíamos usarlos para apoyar el borde exterior del porche de dos pisos.
Según las recomendaciones del ingeniero, establecí los ocho lugares para los pilotes a lo largo del borde de la casa a unos 7 pies en el centro. El voladizo estaba a unos 2 pies por encima del nivel, y las secciones de pilotes helicoidales tenían 4 pies de largo. Por lo tanto, para hacer frente al espacio reducido debajo del voladizo, utilizamos una pequeña máquina compacta equipada con un cucharón para excavar un agujero en cada una de las ubicaciones de la pila. Esto nos dio más espacio y dejó que los instaladores iniciaran los pilotes un poco más abajo. Después de la excavación, los miembros de la tripulación tenían más de 5 pies de espacio libre desde la parte inferior del voladizo hasta el fondo del agujero.
Aunque estaba familiarizado con las pilas helicoidales, esta fue la primera vez que tuve la oportunidad de usarlas. Para instalar los pilotes helicoidales, contratamos a Audubon Environmental, una empresa local con más de 25 años de experiencia en este tipo de operaciones. Su tripulación utilizó una segunda minicargadora equipada con un cabezal hidráulico giratorio que giraba el eje del pilote y lo atornillaba al suelo. La máquina de tamaño pequeño funcionó bien para conducir las pilas en los estrechos confines bajo el borde de la casa.
Para este proyecto, cada sección inicial de pila tenía una hélice de 8 pulgadas de diámetro cerca de la parte inferior del eje y una hélice de 10 pulgadas a unos 2 pies por encima de eso. Cada pilote fue conducido directamente por debajo del borde exterior de la pared en voladizo en el agujero excavado. A medida que el eje giraba, las hélices empujaban el pilote hacia el suelo. Cuando solo el extremo del eje se dejó expuesto en la parte inferior del orificio, una sección adicional de 4 pies se atornilló al eje y la conducción continuó. Este proceso se repitió hasta que el fondo del eje alcanzó una profundidad de 16 pies, la profundidad de la pila de prueba.
Porque el nuevo grado viga encapsular la parte superior de las pilas, no era grave, para llevarlos a una profundidad exacta. Los instaladores simplemente midieron la parte inferior de la casa para establecer la profundidad.
Luego, insertaron un tubo de PVC de 6 pulgadas de diámetro como un tubo de lechada alrededor del eje de la pila helicoidal, empujando el tubo hacia el suelo aproximadamente 18 pulgadas más allá de la línea de agua subterránea (aproximadamente 2 pies por debajo del fondo del agujero). La parte superior de la tubería se cortó de 4 a 6 pulgadas por debajo de la parte superior del eje. El equipo limpió la arena del interior de la tubería con un chorro de agua a alta presión, y luego llenaron la tubería con lechada cementosa. Una vez que la lechada se curó, soldaron placas de acero horizontales de 8 por 10 pulgadas a la parte superior de cada eje helicoidal.
Construcción de la Viga nivelada
Después de instalar todos los pilotes, el albañil Mark McPherson llegó para excavar una zanja para la viga nivelada. La minicargadora con el cucharón hizo un trabajo rápido de este paso. El suelo en el sitio era lo suficientemente rígido como para actuar como una forma para la viga, por lo que no se necesitó trabajo de forma adicional. Y debajo de la casa, la excavación se extendía hasta la base original, que actuaba como una forma para ese lado de la viga. La base original tenía tres bloques de altura, pero Mark optó por establecer la parte superior de la viga a dos bloques y medio para que pudiera ajustar la viga para que se ajustara al asentamiento y el arco del voladizo. Como resultado, la viga de pendiente encapsulaba la base original.
también cavamos una zanja para la viga que apoyaría el nuevo porche, y hemos conectado los dos trincheras en los extremos de la casa. Después de cavar la zanja para el porche, cortamos las pilas de madera unos centímetros por encima de la parte inferior de la zanja.
Mark creó una jaula de barras de refuerzo continua que se extendía a lo largo de ambas vigas. La jaula estaba soldada con clavos a las placas de acero en la parte superior de los pilotes helicoidales y atada a la parte superior de los pilotes de madera. El vertido fue sencillo con las trincheras de fácil acceso.
Después de que el hormigón se curara y antes de que Mark regresara a hacer el trabajo de bloques, el equipo instaló nuevas placas de alféizar en la parte inferior de las vigas en voladizo. Mark terminó el proyecto colocando un bloque en la parte inferior de las placas del alféizar.
No intentamos fijar el arco en las vigas que se habían estado trabajando durante más de 50 años. En su lugar, Mark colocó su bloque en la parte inferior de las placas del alféizar, que soportaban el voladizo y evitaban que la inclinación empeorara. Fijamos el libro de contabilidad del porche a la viga de banda original, pero esta vez el porche estaba sólidamente apoyado por una pared de cimientos y no tiraba de las viguetas del piso hacia abajo con él.
Todas las fotos de Nathaniel Eldon
