ب
بنيان دوكس

شيت حصر وتصميم وتسليح خوازيق الحفر الدوار (Bored Piles) وخوازيق CFA وتفريد حديد القفص الإنشائي والكانات الحلزونية ومقايسة أعمال الأساسات العميقة إكسيل

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets كود البناء السعودي للمنشآت الخرسانية SBC 304 (الباب الخاص بالأساسات العميقة)
شيت إكسيل احترافي شامل لحصر وتصميم وتسليح خوازيق الحفر الدوار Bored Piles وخوازيق CFA، تفريد حديد القفص BBS، الكانات الحلزونية، حساب كميات الخرسانة والهالك، ومقايسة BOQ وفق SBC 304 و ECP 203.
الانتقال لتحميل الملف مجاناً (.XLSX)
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
شيت_تصميم_وتسليح_خوازيق_الحفر_الدوار_وCFA_وتفريد_حديد_القفص_وحصر_الكميات.xlsx
الحجم: 158 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

معادلة قدرة التحمل الجيوتقنية القصوى والمسموحة للخازوق
Q_{ult} = Q_b + Q_s = q_b \cdot A_b + \sum (f_{si} \cdot A_{si}) \quad \Longrightarrow \quad Q_{all} = \frac{Q_{ult}}{\text{FS}}

قدرة التحمل الجيوتقنية القصوى هي مجموع مقاومة الارتكاز عند القاعدة (Qb) ومقاومة الاحتكاك الجانبي على طول جذع الخازوق (Qs)، حيث qb إجهاد الارتكاز، و fsi إجهاد الاحتكاك لكل طبقة تربة، مع تطبيق معامل أمان كودي FS = 2.5 لحساب الحمل المسموح Qall.

معادلة القدرة الإنشائية الاسمية المحورية للخازوق (SBC 304 / ACI 318)
P_n = 0.85 \cdot \left[ 0.85 \cdot f'_c \cdot (A_g - A_{st}) + f_y \cdot A_{st} \right] \quad \Longrightarrow \quad P_{all} = \phi \cdot 0.85 \cdot P_n

المقاومة الإنشائية القصوى لمقطع الخازوق الخرساني المسلح تحت الأحمال المحورية مع مراعاة اللامركزية العرضية غير المقصودة بنسبة تخفيض 0.85، ومعامل تخفيض المقاومة الكودي phi = 0.75 للكانات الحلزونية الحلزونية Spiral Reinforcement.

معادلة الطول المنشور للكانة الحلزونية المستمرة (Spiral Cutting Length)
L_{spiral} = n \cdot \sqrt{(\pi \cdot D_{core})^2 + s^2} = \left( \frac{L_{cage}}{s} \right) \cdot \sqrt{(\pi \cdot (D - 2c))^2 + s^2}

حساب الطول المنشور الدقيق لسيخ الكانة الحلزونية المستمرة بناءً على هندسة اللولب، حيث n عدد اللفات، Dcore قطر قلب الكانة بعد خصم الغطاء الخرساني (75 مم للخوازيق المصبوبة في التربة)، و s خطوة الكانة (Pitch) التي تتراوح بين 100 إلى 150 مم.

معادلة حصر حجم الخرسانة النظري والفعلي ونسبة التفلطح والهالك
V_{theo} = \frac{\pi \cdot D^2}{4} \cdot (L_{drilled} + L_{chip}) \quad , \quad \text{Bulging Ratio} = \frac{V_{actual} - V_{theo}}{V_{theo}} \times 100\%

حساب الحجم الهندسي النظري للخرسانة متضمناً طول زيادة الصب لتكسير الرأس (Chipping Allowance من 0.6 إلى 1.0 م)، ومقارنته بالحجم المورد فعلياً من محطة الخلط لرصد معامل التفلطح والفاقد (12% إلى 20%) واكتشاف أي تكهفات في التربة.

معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة شيت حصر وتصميم وتسليح خوازيق الحفر الدوار (Bored Piles) وخوازيق CFA وتفريد حديد القفص الإنشائي والكانات الحلزونية ومقايسة أعمال الأساسات العميقة إكسيل - حصر الكميات والأعمال الترابية بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: شيت_تصميم_وتسليح_خوازيق_الحفر_الدوار_وCFA_وتفريد_حديد_القفص_وحصر_الكميات.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

مثال تطبيقي عملي: تصميم وحصر أعمال الخوازيق لبرج سكني تجاري بالرياض (200 خازوق)

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: مشروع إنشاء برج سكني تجاري مكون من 22 طابقاً وبدرومين على أرض مساحتها 3600 م² بالرياض. أظهر تقرير التربة وجود طبقات طمي رملي تعلو طبقات حجر جيري صلب عند عمق 18 متراً، مع منسوب مياه جوفية عند -4.50م. تم اعتماد 200 خازوق موزع على 4 نماذج (P1 قطر 600مم، P2 قطر 800مم، P3 قطر 1000مم، P4 قطر 1200مم). المطلوب تصميم المقاطع وتفريد الحديد وحصر الخرسانة والتكلفة الإجمالية.
1

1. التحقق من القدرة الجيوتقنية والإنشائية لنموذج P2 (قطر 800 مم - عمق 20 م)

الارتكاز Qb = 0.503 م² × 320 طن/م² = 160.96 طن + الاحتكاك Qs = π × 0.8 × 20 × 5.5 = 276.46 طن. الحمل الأقصى Qult = 437.42 طن ÷ 2.5 = 174.97 طن. وبالمقارنة مع القدرة الإنشائية Pall = 248.6 طن، الخازوق آمن للحمل التشغيلي المطبق 220 طناً مع اللبشة المشتركة.
النتيجة: الحمل المسموح للخازوق = 220 طن تشغيلي (معتمد وآمن إنشائياً وجيوتقنياً)
2

2. تفريد حديد التسليح BBS لنموذج P2 (عدد 64 خازوقاً)

التسليح الطولي 12 T20 بطول 21.50م (وزن السيخ 53.02 كجم) + كانة حلزونية T12 بخطوة 12 سم بطول منشور 185.20م (وزن 164.83 كجم) + 14 طوق تربيط T16 + أشاير اتصال 12 T20 بطول 1.70م = إجمالي وزن الخازوق الواحد 904.5 كجم × 64 خازوقاً مع 5% هالك.
النتيجة: 60.78 طن حديد تسليح عالي المقاومة Gr 420 لنموذج P2 فقط
3

3. حصر كميات الخرسانة الجاهزة المقاومة للكبريتات SRC C35

الحجم النظري لنموذج P2 = 64 خازوق × π × (0.40)² × (20م عمق + 0.80م تكسير رأس) = 669.17 م³ نظري. مع احتساب معامل التفلطح 1.18 بالتربة = 789.62 م³ متوقعة.
النتيجة: إجمالي الخرسانة المصبوبة لكافة نماذج المشروع الـ 200 = 3,840.50 م³ جاهزة
4

4. حصر حديد التسليح الكلي لكافة نماذج المشروع (BBS Grand Total)

P1 (48 خازوق) = 22.45 طن + P2 (64 خازوق) = 60.78 طن + P3 (52 خازوق) = 84.62 طن + P4 (36 خازوق) = 96.18 طن.
النتيجة: 264.03 طن حديد تسليح إجمالي شامل الكانات والأطواق والأشاير والهالك
5

5. تسعير المقايسة التقديرية BOQ وتكاليف المشروع المباشرة وغير المباشرة

التجهيز (85,000) + الحفر (956,800) + الخرسانة (1,017,732.50) + الحديد (858,097.50) + التكسير (30,000) + اختبارات PIT و CSL والتحميل (263,600) = التكلفة المباشرة 3,211,230 ريال + 7% مصاريف موقع + 8% أرباح + 15% ضريبة القيمة المضافة.
النتيجة: 4,246,730.00 ريال سعودي التكلفة الكلية الشاملة لحزمة الخوازيق

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:

استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.

2

تحميل الشيت وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.

3

إدخال البيانات الأساسية للمشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.

4

الطباعة المباشرة بمقاس A4:

تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.

قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات

  • ✓ التحقق من المعايرة المساحية الدقيقة لمحاور الخوازيق بجهاز التوتال ستيشن، وألا تتجاوز نسبة الانحراف الموقعي 50 مم عن الإحداثيات التصميمية. — المعيار: SBC 304 Cl. 12.3 & ECP 203 (لمنع نشوء عزوم انحناء إضافية غير محسوبة على هامات الخوازيق واللبشة)
  • ✓ فحص رأسية برج الحفر وماسورة التوجيه (Plumbness / Verticality) بميزان مائي وجهاز الليزر وألا يتجاوز الميل الرأسي 1% من عمق الخازوق. — المعيار: ASTM D1452 & SBC 303 (لضمان انتقال الأحمال الرأسية بدقة لمحور الخازوق دون انحراف أو تداخل مع الخوازيق المجاورة)
  • ✓ اختبار خواص سائل الحفر البنتونيت قبل الصب: الكثافة (1.04 إلى 1.15 جم/سم³)، اللزوجة (32 إلى 45 ثانية بمارش)، ونسبة الرمل أقل من 4%. — المعيار: API RP 13B-1 & ICE Piling Spec (لمنع ترسب الرواسب الطينية في قاع الخازوق وضمان عدم اختلاط البنتونيت بالخرسانة أثناء الصب)
  • ✓ استخدام أنبوب الترميا (Tremie Pipe) ذي الوصلات المحكمة مع غمر نهايته السفلية بحد أدنى 2.0 إلى 3.0 أمتار داخل الخرسانة المصبوبة طوال فترة الصب. — المعيار: ACI 304R & SBC 304 (لمنع انقطاع عمود الخرسانة وتفادي حدوث تعشيش أو اختناق للرقبة (Necking) أو اختلاط بالشوائب)
  • ✓ تركيب بسكويت خرساني دائري عالي الكثافة (Spacers / Wheels) بقطر يحقق غطاء خرسانياً لا يقل عن 75 مم، موزع كل 2.0 إلى 2.5 م بمحيط القفص. — المعيار: SBC 304 Cl. 7.7.1 (لحماية قفص حديد التسليح من التآكل بفعل المياه الجوفية والأملاح الكبريتية الضارة)
  • ✓ صب الخرسانة لمنسوب يزيد عن منسوب القطع التصميمي (Cut-off Level) بمقدار 0.60 إلى 1.00 م لتصريف الخرسانة الضعيفة المختلطة بالبنتونيت. — المعيار: ECP 203 & SBC 304 (لضمان أن تكون خرسانة رأس الخازوق النهائية عند منسوب الربط ذات جودة عالية ومطابقة للمقاومة التصميمية)
  • ✓ إجراء اختبار النزاهة والموجات فوق الصوتية المنخفضة (PIT) بنسبة 100% من خوازيق المشروع للتأكد من استمرارية الجذع وخلوه من الاختناقات والتكهفات. — المعيار: ASTM D5882 (للتأكد من السلامة الإنشائية لكامل جذع الخازوق المغمور تحت الأرض قبل صب الهامات واللبشة)
  • ✓ إجراء اختبار التحميل الاستاتيكي المحوري الضاغط (Static Load Test) حتى 200% من الحمل التصميمي التشغيلي مع تثبيت قراءات الهبوط بدقة. — المعيار: ASTM D1143 / SBC 303 (للتحقق الحاسم من قدرة تحمل التربة الفعلية وتطابقها مع فرضيات تقرير الجيوتقني ومطابقة الهبوط المسموح)

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• رفع ماسورة الصب (الترميا) فوق سطح الخرسانة المصبوبة أثناء الصب بالخطأ مما يؤدي لدخول البنتونيت أو المياه الجوفية داخل قلب الخازوق.

الحل الهندسي: الحفاظ المستمر على غطاس ماسورة الترميا بمسافة لا تقل عن 2 إلى 3 أمتار داخل الخرسانة الحية مع قياس منسوب الصب بشريط قياس ثقيل باستمرار.

• إهمال تنظيف قاع الخازوق (Base Cleaning) وترك رواسب حفر مفككة تزيد عن 5 سم قبل إنزال القفص وبدء الصب.

الحل الهندسي: استخدام قادوس التنظيف (Cleaning Bucket) أو مضخة شفط الرواسب وإعادة تدوير البنتونيت للتأكد من ارتكاز الخازوق على صخر سليم ونظيف تماماً.

• استخدام قفص حديد تسليح بدون أطواق تثبيت دائرية داخلية كافية مما يؤدي لانبعاج القفص أو انطباقه عند إنزاله بالرافعة.

الحل الهندسي: تركيب أطواق تثبيت دائرية من حديد قطر 16 أو 18 مم ملحومة جيداً كل 1.5 إلى 2.0 م طولياً لتأمين صلابة القفص الإنشائي أثناء الرفع والإنزال.

• تكسير رؤوس الخوازيق باستخدام هيلتي ثقيل جداً أو جاك هامر أفقي بطريقة عنيفة تؤدي لشروخ شعرية عميقة أسفل منسوب القطع.

الحل الهندسي: قص محيط الخازوق بصاروخ ميكانيكي عند منسوب القطع أولاً، ثم التكسير الخفيف من أعلى لأسفل، أو استخدام وسائد التكسير الهيدروليكية الآمنة.

• تأخر توريد شاحنات الخرسانة الجاهزة وحدوث فاصل صب بارد (Cold Joint) داخل جذع الخازوق الواحد.

الحل الهندسي: التنسيق المسبق مع محطة الخلط لتوفير سيارات احتياطية متتابعة، وإضافة مؤخرات شك معتمدة (Retarders) تضمن بقاء الخرسانة قابلة للتشغيل لأكثر من 3 ساعات.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

ما الفرق الجوهري بين خوازيق الحفر الدوار (Bored Piles) وخوازيق البريمة المستمرة (CFA)؟

الفرق الرئيسي يكمن في طريقة الحفر والصب؛ خوازيق الحفر الدوار يتم حفرها ببريمة وقادوس مع استخدام سائل البنتونيت لمنع انهيار جوانب التربة، ثم يُنزل قفص الحديد وتُصب الخرسانة بالترميا، وهي تناسب الأعماق الكبيرة (حتى 60-80م) والأقطار العريضة والأحمال الثقيلة جداً. أما خوازيق CFA فيتم حفرها ببريمة لولبية مجوفة مستمرة، وتُضخ الخرسانة من قلب البريمة أثناء سحبها دفعة واحدة، ثم يُنزل قفص التسليح بالاهتزاز، وهي تتميز بسرعة إنتاجية قياسية (أسرع بنحو 3-4 أضعاف) واقتصادية عالية ولكن لأعماق وأقطار محددة.

كيف يتم حساب الطول المنشور لحديد الكانة الحلزونية المستمرة (Spiral Ties) في جدول الـ BBS؟

يتم استخدام معادلة المثلث القائم المنشور للولب: L_spiral = n × √((π × D_core)² + s²)، حيث n هو عدد اللفات الإجمالي ويساوي (طول القفص مقسوماً على خطوة الكانة s)، و D_core هو قطر قلب الكانة (قطر الخازوق الخارجي مطروحاً منه ضعف الغطاء الخرساني 2×75 مم = 150 مم)، و s هي خطوة الكانة الرأسية (Pitch) وتكون عادة 10 إلى 15 سم. هذه المعادلة تمنع هدر وقص الحديد العشوائي وتضمن حساب الأوزان بدقة متناهية.

لماذا تزيد كمية الخرسانة الفعلية المصبوبة في الخازوق عن الحجم الهندسي النظري؟

ترجع هذه الزيادة إلى عاملين رئيسيين: أولاً، حدوث تفلطح وتكهف طبيعي في طبقات التربة الرملية أو المفككة (Bulging / Overbreak) يتراوح بين 12% إلى 20% نتيجة ضغط سائل الحفر وضغط عمود الخرسانة الطازجة. ثانياً، صب زيادة رأسية فوق منسوب القطع التصميمي (Chipping Allowance) بارتفاع 0.60 إلى 1.00 متر لطرد الخرسانة الرغوية الضعيفة والشوائب المختلطة بالبنتونيت، والتي يتم تكسيرها لاحقاً لكشف أشاير الحديد النظيفة.

ما هي الاختبارات غير الإتلافية الإلزامية لاستلام الخوازيق الخرسانية الموقعية؟

تشمل الاختبارات الإلزامية وفق كود SBC 303 والكود المصري: اختبار النزاهة الصوتي المنخفض (PIT - ASTM D5882) لجميع خوازيق المشروع بنسبة 100% للتأكد من عدم وجود اختناقات أو تعشيش أو شروخ، واختبار السونار عبر الأنابيب المتقاطعة (CSL - ASTM D6760) للأقطار الكبيرة (1000 مم فأكثر) للخوازيق الحيوية، واختبار التحميل الاستاتيكي المحوري (Static Load Test - ASTM D1143) لخازوق تجريبي واحد على الأقل لكل نموذج حتى 200% من الحمل التصميمي للتأكد القاطع من قدرة تحمل التربة وهبوطها.

كم يبلغ طول أشاير اتصال الخازوق باللبشة أو هامة الخوازيق (Pile Cap)؟

وفق كود SBC 304 وكود ACI 318، يجب ألا يقل طول تماسك أشاير التسليح الطولي الممتدة من الخازوق داخل الهامة أو اللبشة الخرسانية عن طول الرباط الكودي (Development Length Ld) لحديد الشد، وهو عادة ما يتراوح بين 50 إلى 60 ضعف قطر السيخ الاسمي (60D) أو ما لا يقل عن 80 إلى 120 سم مع عمل تكسيحة بزاوية 90 درجة إذا تطلب المخطط الإنشائي لضمان التثبيت الكامل ونقل العزوم والقوى المحورية بأمان تام.