18 Febrero de 2017
Control de Calidad de Cimentación de Pilotes Colados en Sitio Proyecto Nuevos Horizontes Business Center (Utilizando Camisa Recuperable y Hormigonado con Tubería “Tremie”)
El presente documento tiene como objetivo objet ivo la definición de parámetros requeridos para la correc ta ejecución y seguida aceptación de cada etapa que forma parte del proceso de cimentación de pilotes colados en sitio (ACI tipo CIP/ACI 543 Cap 1.0), utilizando barrenadora con camisa recuperable y colocación del concreto mediante tubería “Tremie” . Definiciones -Pilotes colados en sitio (CIP): Son pilotes que cumplen la función de cimentación profunda y que son fabricados en su lugar final. Para nuestro caso, se r ealiza una perforación en el suelo, dentro de la perforación se coloca el refuerzo de acero, y finalmente se vierte el concreto. -Barrenadora con camisa recuperable: La barrenadora que realiza la perforación inserta en el suelo una secuencia de tubos de acero (camisas), que soportan la presión lateral de las paredes de la perforación hasta la profundidad establecida. Estas camisas son extraídas (recuperadas) del suelo a medida que se va colocando el concreto. -Tubería “Tremie” (Flujo (Flujo Inverso): Tubería con embudo en la parte superior instalada verticalmente hasta el fondo de la perforación. Esta permite que que el concreto sea colocado suavemente suavemente sin caer desde la superficie superficie al fondo de la perforación. Luego es retirada retirada paulatinamente a medida que se va colando el pilote. pilote.
Tareas Previas
1. Del estudio geotécnico se obtendrán los siguientes datos: A) B) C) D)
Cota de corte del terreno del sitio de trabajo y nivel de la capa freática. Características mecánicas del suelo. Grado de agresividad del suelo. Profundidad proyectada para la cimentación.
2. Limpiar y nivelar la superficie de trabajo, dejando de jando una anchura conveniente para el trabajo de la maquinaria a utilizar. 3. Se realizará una inspección de las construcciones aledañas a fin de comprobar que no haya servicios que impidan o afecten los trabajos de construcción de pilotes; si fuese necesario, se sustituirán los mismos.
Diagrama de Procesos
Marcado y Nivelación (Topografía)
Perforación de pozos de pilotes (Rodio)
Limpieza de pozos de
Armado de Acero de
pilotes (Rodio)
Refuerzo
Colocación del Acero de Refuerzo en Pozo (Rodio)
Colocación tubería Tremie (Rodio)
Hormigonado (Rodio) – CONHSA-PAYHSA Colocación de Concreto (Rodio)
Retiro de
Recuperación
Tubería
de Cam isas
Tremie (Rodio)
(Rodio)
Ensaye del Concreto
Ensaye de Carga de Pilotes
A continuación se agrupan los procedimientos, con su respectiva descripción y control requeridos por etapa: CONTROL CIMENTACION PILOTES IN SITU C/CAMISA RECUPERABLE Y TUBERIA TREMIE No.
Procedimiento
Descripción
Documentos
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Marcado y Nivelación (Topografía)
El marcado en campo será trazado conforme a los planos autorizados, por un topógrafo ayudado por una estación total (para mayor precisión). Este marcado será revisado por el inspector de campo, quien dará validez a los puntos indicados por la topografía. La marcación en campo de estos puntos se realizara con segmentos de barras corrugadas con un alambre de amarre en el extremo. Esto debido a que dichas marcas no se retiran al momento de excavar. Se acepta una desviación de 2% de su longitud para dimensiones en planta (ACI 543 2.4.2).
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Perforación de Pozos para Pilotes
Durante la perforación del terreno deberá controlarse la verticalidad del Planos del barreno con tolerancia de 2%-4% de su longitud (ACI 543 2.4.2), la longitud proyecto (Profundidad de pilote +1%*L y nivel de cabeza del pilote ±10mm) y diámetro del pilote (0.1Ø pero <100mm). Este proceso incluye la entubación o instalación de camisas de acero en la perforación, en las cuales se controlara su verticalidad por igual. Además es recomendable aprovechar para elaborar un perfil del terreno. Esto permitirá una comprobación estructural de las consideraciones de diseño de los pilotes.
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Limpieza de Pozos de Pilotes
Para perforaciones simultaneas al hormigonado se permite una distancia de 6m entre ellos o que haya una perforación entubada entre las operaciones de perforación y hormigonado (ACI 543 2.4.9). El fondo se limpiara de excesos de agua y lodo con una herramienta adecuada. Si se realiza con una cuchara operada por la grúa, se cuidara de elevarla lentamente para no provocar succión y/o sifonamiento dentro del encamisado del pilote. De ser posible se inspeccionara visualmente. Se debe registrar la velocidad de filtración en el fondo del pozo.
Planos del proyecto
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Armado de Acero de Refuerzo
Debe comprobarse el diámetro, cantidad de barras, disposición y espaciamiento entre las barras que integran la armadura a hormigonar, verificando que correspondan con lo indicado en los planos de proyecto y planos de taller. Comprobar si los separadores colocados son los suficientes para garantizar los recubrimientos mínimos establecidos. Comprobar que las barras estén limpias, exentas de pintura, aceite, grasa, barro, desencofrante, etc., y que no presenten signos de fuerte oxidación. Comprobar que las barras se encuentren convenientemente sujetas para no sufrir movimientos o desplazamientos durante el hormigonado. Además, verificar la presencia de elementos tensores que ayuden a conservar la forma del armado durante el proceso de traslado del banco al sitio de colado y colocado final en el pozo del pilote. Comprobar longitudes de traslapes según planos autorizados. Tolerancias admitidas: Longitud de la Armadura Longitudinal: < 90% especificada Separación entre Anillos: >10% especificada Longitud de Traslape: 1.70m Recubrimiento: >= 7.5 cm Los traslapes del acero se localizaran en el mismo punto para facilidad constructiva.
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Colocación de Acero de Refuerzo en Pozo
El armado del refuerzo del pilote será trasladado desde el banco al lugar de colado por medios que no afecten la integridad del mismo. Si se traslada con grúa se recomienda sujetarlo del medio y a 0.20*L de ambos extremos. La logística deberá proveer puntos de apoyo al personal de campo tales que no corran riesgo de caer en el pozo ni atorarse entre el refuerzo y el entubado durante su colocación.
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Colocación de Tubería Tremie
La tubería ¨Tremie¨ se colocara en el interior del refuerzo del pilote sin apoyarse en el. En las uniones acoplables, no deberá tener salientes externos ni internos que podrían atascar la tubería con el refuerzo de concreto o interferir la colocación fluida del concreto. Se verificara el correcto acople o enroscado de los tramos de la tubería. Se verificara que la tubería llegue al fondo de la excavación.
ACI 543R-00 Tabla 2.6 / 5.4.1 / Planos Pilote 01 / EHE Art.66
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Colocación de Concreto
Recuperación de Camisas
La resistencia a la compresión del concreto será de 6000 psi (Plano Pilote01) Antes de la colocación del concreto se verificara su revenimiento de 6 a 8 pulgadas y agregado de ¾” máximo (ACI 543 3.1.5.2) y su temperatura no mayor a 35°C. Una vez aceptado el concreto, se coloca la pelota de goma como tapón anti segregación, y se inicia el llenado del tubo tremie. Se verificara que el tremie se levante unos 15cm para permitir el inicio del llenado del pilote. Se controlara en todo momento que el extremo del tremie se mantenga sumergido en el concreto al menos 1.5m. A su vez, debe mantenerse una distancia de 3m entre el nivel superior del concreto y la parte inferior de la camisa recuperable. A parte, durante el hormigonado, para cada descarga de concreto se registrara los valores de las cotas del terreno, de la cabeza del pilote, de la entubación y del refuerzo de acero. Para cada camión de concreto se registrara su hora de llegada al sitio, la hora de inicio de descarga y la hora de finalización de la descarga. También se revisaran indicadores potenciales de defectos en pilotes durante su construcción: 1) Descenso del nivel de c oncreto en la cabeza del pilote luego de que el concreto ha sido colocado. 2) Filtración de agua hacia la cabeza del pilote de alguna parte inferior. 3) Acumulación excesiva de sedimento en la cabeza del pilote. 4) Excesiva variación entre el volumen calculado y el volumen colocado. 5) Asentamiento excesivo. El sistema de colocación de concreto con alto revenimiento y flujo inverso no se requiere de vibración mecánica. De ser necesario podría vibrarse en los últimos 1.5m del pilote. Tampoco requiere de la aplicación de ningún tipo de curador.
ACI 543R-00 2.5.4 / 5.5 ACI 336 Tabla 2.4.3
Se cuidara que al retirar las camisas de entubación no se levante de nivel el refuerzo de acero y que el nivel inferior de estas se mantenga 3m debajo del nivel de llenado de concreto. ACI 336 / 3.4.11
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Retiro de Tubería Tremie
La tubería será izada lentamente, cuidando de mantener el extremo inferior sumergido 1.5m en el concreto.
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Remarcado de Ejes de Pilotes (Topografía)
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Ensayo de Cilindros de Concreto
Se trazara nuevamente con topografía la ubicación de los pilotes para comprobar su ubicación final. La desviación permitida de la posición de la cabeza del pilote dependerá de la carga del pilote y tamaño del grupo de pilotes. La tolerancia será menor para un pilote único con carga muy alta. Una tolerancia mayor se permite para pilotes bajo una losa estructural. Una tolerancia de 3plg (75mm) en cualquier dirección en aceptable para pilotes de uso normal. Para trabajos marinos y grandes pilotes se puede requerir mayor tolerancia. Se permite des alineamiento del pilote en 2% de su longitud. El concreto colocado se ensayara según los criterios de aceptación del concreto.
ACI 543R-00 2.4.1/5.2.5/ Planos Autorizados
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Ensayo de Integridad de Pilotes
No será necesario comprobar la capacidad de carga axial de los pilotes, ya que todos componen un sistema de conjunto pilote – mat, en el que se verificara el asentamiento esperado del mat, según se especifica en las recomendaciones geotécnicas de Ardaman & Associates, Inc. de 1.3 plg y una distorsion a nivel de mat debida a asentamientos diferenciales de 1/600. También se verificara la integridad del pilote mediante una prueba no destructiva de acelerómetro de alta sensibilidad, martillo de 6lb y un procesador de datos ASTM D 5882. Se definirá el criterio de cantidad de pilotes necesarios a ser ensayados: 1.Depende de la importancia de la obra y la incertidumbre del comportamiento de la cimentación (Una prueba cada 50-80 pilotes, mínimo 2/Curso aplicado de Cimentaciones 4Ed, p203). 2. Tabla 3.1 (Load Testing Handbook, p8). 3. 5-10% de pilotes (Pile Testing, Sydney,p9). 4. Tabla 1 (Field Estimates of Piles Capacities, p2).
Cuando los pilotes no cumplan con las pruebas realizadas, se co nducirán los siguientes estudios: correcta ubicación del pilote, estr ato de fundación, rotura en cabeza, reducción de sección, recubrimiento insuficiente, corte en suministro de concreto, desprendimiento de material del fondo de la excavación, zonas de hormigón no homogéneo, desplazamiento de refuerzo de acero.
ASTM 1143 D 83/ASTM D 3689
CONTROL DE MATERIALES No. 1
Materiales Acero de Refuerzo
Ensayes Para barras corrugadas, de cada lote fabricado, y de cada diámetro contenido en el lote, se realizara un ensayo de tracción y uno de doblado según se especifica en la norma ASTM A 370.
Criterio de Aceptación El resultado del ensayo de tracción ASTM A 370, deberá ser conforme a la tabla de requisitos de tracción mostrada en ASTM A 615.
El resultado del ensayo de doblado ASTM A 370, deberá ser conforme a la tabla de requisitos de doblado mostrada en ASTM A 615. El dato del peso nominal de las probetas ensayadas deberá ser igual o mayor que el 94% del indicado en la tabla de peso nominal mostrada en ASTM A 615. De acuerdo a la norma ASTM A 615, no son causa de rechazo las irregularidades superficiales, el óxido, costuras y cascarillas de laminación; siempre y cuando se cumplan los requisitos de tracción, doblado y peso nominal. A la recepción del producto, el inspector de campo corroborara que el grado del acero indicado en el documento de envío y el inscrito en las barras corresponda con lo especificado en planos y diseño estructural del proyecto. 2
Concreto Premezclado El concreto debe ensayarse de
Según ACI 318-02 5.6.3.3, la acuerdo con los requisitos de resistencia de un tipo de concreto es 5.6.2 a 5.6.5 de la norma ACI satisfactoria si se cumplen los dos 318-02. La preparación de las siguientes enunciados: a)El promedio probetas, su traslado y ensayo aritmético de tres ensayos en laboratorio certificado, consecutivos es igual o mayor a f'c. b) deben realizarse por personal Ninguna prueba individual (promedio calificado para realizar dichas de dos probetas), cae por debajo de f'c tareas. Para determinar resistencia a la compresión del por más de 500psi (para concretos menores o iguales a 5000psi), o por concreto se deberá tomar al menos una muestra diaria de más de 0.10*f'c (para concretos cada tipo de concreto utilizado, mayores a 5000psi). o al menos una muestra por cada 40m3, con al menos una muestra por día de producción (ACI 543 3.1.6.3). La resistencia a la compresión será el promedio de la resistencia tomada de dos cilindros de 15cm de diámetro y 30cm de alto; y ensayados a 28 días.
Documentos ASTM A 615*, ASTM A 370*
*NOTA: Los documentos citados son respaldados por el Código Hondureño de la Construcción CHOC-08 2.3.5.3.1a; 2.3.8.1 ACI 318-02 5.6 ACI 543 3.1.6.3
