06.36.000 PERNOS DE ANCLAJE CEMENTADOS (SOIL NAILING) 06.36.0 NAILING) 1.0
DESCRIPCIÓN Este ítem consiste en el suministro de mano de obra, materiales, equipo, energía y otros aspectos requeridos para colocar pernos de anclaje no tensionados, rellenados completamente de cemento, para soporte de los taludes de roca.
Se denomina perno anclaje cementado a la estructura formada por una varilla de acero, roscada, una placa de sujeción, arandela, tuerca y mortero que se colocará en las áreas que se indiquen en los planos.
Los pernos de anclaje estarán anclados en su totalidad, con placa de soporte de acero, tuercas hexagonales y arandelas, tal como se muestra en los planos o como lo indique la supervisión.
2.0
a)
MATERIALES
Varilla de acero roscado: de 1" de diámetro según las longitudes indicadas en el cuadro adjunto, debiendo disponer de rosca continua en uno de los extremos en una longitud mínima de 0.15 m.
El acero que constituye el perno de anclaje deberá cumplir con las especificaciones para varillas de acero de carbono, sujeto a los requisitos de propiedades físicas y mecánicas establecidas por las normas ASTM A615 para el acero de grado 75 ó su equivalente, además tenerse en cuenta las siguientes normas:
ASTM F 432.Techo, pernos de anclaje y accesorios ASMT A 615 Especificaciones para las barras deformadas y de lingotes de acero planos para refuerzo de concreto. ASTM A 325 Especificaciones para pernos de anclaje estructurales de acero; tratamiento de calor y resistencia a la tensión con un mínimo de 120/105 Kg. ASTM C 1107 Especificaciones para lechada de cemento hidráulico ASTM C 150 Especificaciones para el cemento Portland ASTM C 94 Especificaciones para el cemento listo para mezcla ACI 301
b)
Especificaciones para cemento estructural
Placas de base de acero que cumplan con la norma ASTM A36 y reúna los criterios de carga y deflexión establecidos por la norma ASTM F 432. Estarán constituidas por acero liso de 10 mm de espesor y un área de 400 cm2 para cada perno de anclaje, con un orificio perforado y medido que permita por lo menos 15 grados de desvío del perno en todas las direcciones desde la normal hasta la placa.
c)
Tuercas Hexagonales.- Las tuercas serán de acero y con cabezas hexagonales, las mismas que desarrollarán una resistencia no menor del 125 por ciento de la resistencia mínima del perno de anclaje.
d)
Arandelas.- Las arandelas que se usarán con los pernos de anclaje deberán asegurar que haya transferencia de carga continua entre la tuerca hexagonal y la placa de base. Estarán constituidas por acero o hierro maleable, deberán ser planas y de acuerdo a la norma ASTM A 325.
e)
Se colocarán dos arandelas biseladas (beveled) y una plana, con cada perno de anclaje.
f)
Lechada de Cemento.- toda lechada de cemento debe estar de acuerdo con las siguientes normas:
ASTM C 1107; Grado 3, lechada de cemento hidráulico en paquete seco sin contracción (nonshrink).
Resistencia a la compresión no menor de 13 Kg/cm 2 en 28 días.
Cemento Portland según ASTM C 150, tipo II.
Lechada lista para mezcla según norma ASTM C 94.
Un pH entre 10 y 13.
Contenido total de cloruros que no exceda de 0.50 por ciento por peso del contenido del cemento Portland.
Cuadro de Longitudes y Espaciamientos de Pernos de Anclaje
SECTOR
46+875 a
46+975 a
47+095 a
46+885
46+985
47+105
Altura del Talud (m)
2.00
Inclinación de la Pared (º)
90
Espaciamiento Vertical (m)
1.00
Espaciamiento Horizontal (m)
1.00
Diametro del Nail (pulg)
1.00
Diametro a perforar (pulg)
2.00
Barra usada: Grado 75 Ksi. Longitud de perno: 4.5m.
3.0
PROCESO CONSTRUCTIVO Perforación : Antes de hacer las perforaciones para la colocación de los pernos de anclaje, el área que estos soportarán deberá ser inspeccionada y desquinchada, según lo requerido para colocar las placas de base. Las perforaciones
serán
hechas,
en
los
lugares
determinados,
a
las
profundidades e inclinaciones mostradas en los diseños o como lo indique la Supervisión.
Las perforaciones para los pernos de anclaje se harán a las profundidades y diámetros necesarios para obtener un anclaje óptimo del perno, según las indicaciones del diseño o de acuerdo a lo que indique el Supervisor.
El diámetro de las perforaciones no será menor de 2” y no mayor de 3.5” para los anclajes de cemento.
Los huecos perforados deberán ser limpiados con aire comprimido o agua para remover todos los restos de corte y lodo, inmediatamente antes de la instalación de la lechada de cemento.
Instalación de los pernos de anclaje : Los pernos de anclaje se instalarán de acuerdo a las recomendaciones del fabricante. Los niveladores de pernos serán suficientes para la instalación del ensamblaje del anclaje, siempre y cuando no infrinja el cuidado requerido.
Los pernos de anclaje deberán ser instalado inmediatamente después que se ha perforado el hueco.
No se permitirá que el contratista perfore una serie de huecos antes de iniciar la instalación de los pernos de anclaje. Los pernos fallados se reemplazarán sin costo adicional para el Ministerio.
Las tuercas se colocarán en los pernos de anclaje, utilizando una llave dinamométrica calibrada de 13 Kg - m + 1.5 Kg - m.
Anclajes
Los
pernos
de
anclaje
cementados
tendrán
por
lo
menos
dos
centralizadores por perno, de acuerdo al espaciamiento indicado en los planos.
El tubo plástico de inyección de lechada (extendiendo la profundidad total del hueco a lo largo, con un tubo de ventilación cercano al collar del hueco) inicialmente se sellará en el collar del hueco con inyección, cuando la barra de anclaje sea instalada.
Las barras de anclaje estarán fuertemente apoyadas durante la operación de inyección del collar, hasta que la lechada se endurezca.
Después de que la lechada del collar se haya endurecido lo suficiente, la inyección de lechada debe ser bombeada al hueco perforado y el espacio entre la roca y el ancla de la roca se llenarán completamente con lechada a lo largo de la longitud total del ancla. El regreso del flujo de lechada a través del tubo de ventilación es la señal de que el hueco ha sido completamente llenado. La presión de la lecheda no será mayor de lo que se requiere para llenar el hueco con lechada.
Prueba de anclaje de los pernos : a)
El Contratista debe disponer de las instalaciones necesarias para efectuar las pruebas de anclaje en el 20% de las instalaciones de los pernos de anclaje y pruebas de ejecución en aproximadamente el 2% de las instalaciones de los pernos de prueba.
b)
Los pernos de anclaje cementados se probarán después de un período mínimo de siete (7) días de instalados.
c)
Las pruebas de pernos de anclaje se realizarán de la siguiente manera:
Se probarán un 20% de pernos de anclaje seleccionados. La carga de prueba máxima no excederá el 80% de la resistencia de la tensión mínima garantizada de la espiga.
Se utilizará un dial o escala capaz de medir 0.03 pulgadas, para medir el movimiento del perno de anclaje.
Se utilizará una gata hidráulica y una bomba manual para pruebas de pernos de anclaje, para aplicar la carga de prueba. La gata y el medidor de presión serán calibrados como una unidad por una firma independiente o una institución autorizada.
El medidor de presión se graduará en incrementos de 5 Kg/cm 2 ó menos y se utilizará para medir la carga aplicada. El desplazamiento del ariete de la gata no será menor a diez (10) veces el alargamiento clásico teórico de la longitud total del perno a la carga máxima. Se debe mantener en el lugar un medidor de presión maestro, el cual se utilizará para calibrar la gata de prueba y el medidor de presión.
La prueba se realizará incrementando paulatinamente la carga en el perno, de acuerdo a la relación que se indica a continuación. La carga se incrementará tan pronto como sea posible y los movimientos del perno de anclaje se medirán de la carga de alineamiento y se registrará lo más cercano
posible a 0.03 mm., con respecto a un punto de referencia
independientemente fijado en cada incremento de carga.
La carga de alineamiento es una carga nominal mantenida en el perno de anclaje para mantener el equipo de prueba en posición.
La carga de
prueba será monitoreada con un medidor de presión. En cada incremento de carga que sea diferente a la carga de prueba máxima, dicha carga se
mantendrá solo el tiempo mínimo requerido para obtener la lectura del movimiento.
La máxima carga de prueba se mantendrá por dos (2) minutos. El período de mantenimiento de carga empezará apenas se aplique la carga de prueba máxima. El movimiento del perno de anclaje con respecto a una referencia fijada, se medirá y registrará en uno o dos minutos.
Un perno de anclaje probado, con un sostenimiento de carga de dos (2) minutos es aceptable si los pernos de anclaje soportan la carga de prueba máxima, sin ninguna variación entre uno y dos minutos. Un sostenimiento de carga inaceptable de dos minutos indica una falla en la instalación del perno de roca. Los pernos de anclaje que fallen serán reemplazados sin costo alguno para el Ministerio.
Remoción de los pernos de anclaje: Las partes finales expuestas de los pernos de anclaje serán removidas si interfieren con el mantenimiento de la carretera o la ubicación de otras estructuras, sin costo para el Ministerio.
Documentación Requerida: El Contratista deberá presentar detalles acerca del tipo de perno de anclaje, acoplamiento, placa y tuercas, tipo y método de instalación de los tubos en el terreno, centralizadores y empacadores, con un mínimo de 14 días antes del inicio del anclaje para la aprobación del Supervisor.
Se presentará las calificaciones y por lo menos cuatro referencias del encargado de las instalaciones de pernos de anclaje, con un mínimo de 14 días antes del inicio del anclaje.
