CONTRUCCION DE PILOTES PREEXCAVADOS Y FUNDIDOS EN SITIO
Metodología y procedimiento observados en campo para la construcción de pilotes pre excavados y fundidos en concreto reforzado, soportados en un suelo arcilloso
ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERÍA JULIO GARAVITO DECANATURA DE INGENIERÍA CIVIL CONSTRUCCIÓN DE OBRAS CIVILES Ing. WILLIAM H. CARRILLO R. INFORME VISITA TÉCNICA Cimentaciones
Ficha Técnica Fecha: Lugar: Proyecto: Objetivo:
06 de Septiembre de 2013 Carrera 14 No. 96 - 08 CLINICENTRO CALLE 96 PILOTES PREEXCAVADOS Y FUNDIDOS EN SITIO
INTEGRANTES:
Bibiana A. Huertas H. Mónica Patiño Castro Silvia F. Ríos Acosta Harvin Martínez Díaz Nicolás A. López Rozo
INTRODUCCION Se realizó una visita técnica a un proyecto que contempla la construcción de un edificio de cuatro (4) pisos sin sótano; su uso está destinado básicamente a la prestación de servicios de salud, por parte de la EPS Sanitas, este tipo de edificación según la Norma Colombiana de Diseño Sismo-resistente NSR-10, se le asigna un grupo de uso IV y coeficiente de importancia I=1.5; razón por la cual la cantidad de acero de refuerzo es superior a obra de la misma envergadura debido al uso para el cual la edificación está destinada. Para efectos de nuestro estudio, en el presente informe se analizara el proceso constructivo de la cimentación para dicha estructura. El proyecto se encuentra ubicado en una zona donde predominan las arcillas, comúnmente encontradas en Bogotá, el diseño de cimentación para este proyecto consiste en pilotes pre excavados fundidos en sitio. El presente trabajo consolida un esfuerzo por mostrar de manera organizada el proceso constructivo correspondiente a la elaboración de pilotes pre-excavados y fundidos en sitio.
DEFINICIONES: PILOTE: Se denomina pilote al elemento constructivo de cimentación profunda de tipo puntual utilizado en obras, que permite transmitir las cargas de la superestructura e infraestructura a través de estratos flojos e inconsistentes, hasta estratos más profundos con la capacidad de carga suficiente para soportarlas; o bien, para repartir estas en un suelo relativamente blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la estructura con seguridad. 1 *NOTA: En el presente informe se analizara la construcción de pilotes in situ, ya
que la ejecución completa se efectuó en el lugar de emplazamiento definitivo.
Fig. 1_ Esquema de un pilote “in situ”
*NOTA: El proceso constructivo de pilotes fundidos “i n situ” que se analizara a
continuación es el correspondiente al que se efectuó en la obra de CLINICENTRO 96, el cual consiste en PILOTES CON BARRENA CONTINUA. 1
Tomado de [Doc. En línea]: http://ingecivilcusco.blogspot.com/2009/06/pilotes.html
PROCESO CONSTRUCTIVO
Esquema General
Fig. 2_ Proceso de fundición de un pilote pre-excavado con barrena continua y fundido “in situ”
* TAREAS PREVIAS -
Preparación de la plataforma de trabajo
Limitación y señalización de la obra: zona de carga y descarga, acopio de material y posicionamiento de los equipos. Preparación de la plataforma que deberá ser: estable, horizontal y con el terreno compacto, sin hundimientos ni protuberancias. Se dividió el proceso en cuatro (4) grandes grupos de trabajo, los cuales se detallaran a continuación:
1. Localización y Replanteo El Replanteo es la operación que tiene por objeto trasladar fielmente al terreno las dimensiones y formas indicadas en los planos que integran la documentación técnica de la obra. Se observó que la localización en obra también se destaca por distinguir la zona de excavación con arena; el color permite identificar fácilmente la marca previa hecha con un alambre en punta.
2. Perforación 2.1 Descripción general del proceso de perforación El método constructivo consiste en realizar una perforación en el suelo a la cual se le vaciara concreto y posteriormente se colocara la armadura en su interior. Primero los operarios verifican que la localización de la hélice de la PILOTADORA DE BARRENA CONTINUA, quede perfectamente centrada en el punto de localización que se trazó anteriormente. Luego se comienza a bajar la plataforma que fija la maquina al suelo para comenzar a excavar. La hélice comienza a girar; en ocasiones, el material en el que se está cimentando, es un suelo friccionante y se pueden presentar desmoronamientos en el interior de las paredes de la perforación; a este fenómeno se le denomina "caídos". Ubicación de centrada con localización
la hélice punto de
Comienzo de la perforación – la hélice comienza a girar
Llegada del cabezal hasta superficie del terreno – fin de la perforación
2.2
Equipo utilizado para la perforación
PILOTADORA
Esquema general de una pilotadora para perforación “ in situ”
2.3
Elementos de perforación
2.4 Elementos auxiliares Manguera de conexión de hormigonado: se conecta con el punto de alimentación de hormigonado de la barrena.
Limpieza previa de la manguera
Manguera
Bomba de hormigonado: empleada para el bombeo de hormigón a la parte superior de la barrena. Dispone de una tolva donde el camión vierte el hormigón.
3. Hormigonado y extracción simultánea del terreno
A medida que se realiza la extracción de la hélice de perforación y se vacía el concreto en el hueco se van generando acumulaciones de material en la superficie del terreno, la retroexcavadora va retira este material sobrante para mantener la visibilidad del proceso de hormigonado.
Vista detalla de la acumulación de material en la superficie del terreno, residuo de concreto adherido a la hélice de perforación.
4. Colocación de la armadura de refuerzo en el concreto fresco
Acero de refuerzo en espiral
Detalle del refuerzo en su extremo inferior
En el desarrollo del proyecto CLINICENTRO 96 los pilotes trabajan principalmente por fricción. Las puntas de los pilotes no alcanzan a clavarse en terreno firme; de manera que se confía en el apoyo que ofrecen las paredes laterales de los pilotes, aún si hubiere una pequeña fuerza por apoyo de punta sobre un mejor estrato. Lo cual denota que las fuerzas de sustentación actúan mediante el rozamiento de la superficie lateral del pilote, y en menor medida sobre la punta del pilote. Esta acción lateral del terreno elimina el riesgo de pandeo.
Ubicación del acero de refuerzo en el
Los operarios insertan el acero de
Se hace un traslapo para completar la
hueco hormigonado
refuerzo con el peso de sus cuerpos
longitud excedente del pilote
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Con base a las instrucciones dirigidas por el Ing. William Carrillo sobre la construcción de pilotes pre excavados y fundidos en sitio y la observación realizada en obra por parte de los estudiantes, se logró evidenciar que parámetros hacen parte del éxito del proceso constructivo, enunciados a continuación: -
Un factor a considerar en el momento del replanteo de la ubicación de los pilotes es que los equipos que se movilizarán sobre el terreno van a causar un remoldeo del suelo sobre los primeros centímetros de superficie, que pueden afectar dichas localizaciones. A fin de evitar esto, pudimos observar que se suele hacer una pequeña excavación con barreno manual y un relleno con arena, a fin de que al momento de perforar, se pueda ubicar el punto de manera precisa. Es importante tener en cuenta que durante el relleno del hueco
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Con base a las instrucciones dirigidas por el Ing. William Carrillo sobre la construcción de pilotes pre excavados y fundidos en sitio y la observación realizada en obra por parte de los estudiantes, se logró evidenciar que parámetros hacen parte del éxito del proceso constructivo, enunciados a continuación: -
Un factor a considerar en el momento del replanteo de la ubicación de los pilotes es que los equipos que se movilizarán sobre el terreno van a causar un remoldeo del suelo sobre los primeros centímetros de superficie, que pueden afectar dichas localizaciones. A fin de evitar esto, pudimos observar que se suele hacer una pequeña excavación con barreno manual y un relleno con arena, a fin de que al momento de perforar, se pueda ubicar el punto de manera precisa.
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Es importante tener en cuenta que durante el relleno del hueco excavado es fundamental evitar el estrangulamiento del mismo. A medida que el concreto se va vaciando por ningún motivo durante el desarrollo de este proceso se debe retirar la punta inferior de la manguera de hormigonado. Si se da el caso tal de retirar la punta sumergida más de lo necesario, se generaría un estrangulamiento del pilote o se incurriría en el error de dejar capas de lodo, requiriendo cualquiera de estas dos circunstancias el reemplazo del pilote.
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Cuando se finalizó la construcción de uno de los pilotes, se observó que en el extremo superior de este sobresale el refuerzo, esto se realiza con el fin de garantizar la junta constructiva (el “Empate”) entre el pilote y el otro miembro estructural posterior a este. Este refuerzo de empate también garantiza la transferencia de cargas hasta la base donde se encuentra apoyada toda la estructura.
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En el desarrollo del proceso constructivo, se evidencio que no se permite la fundición de pilote que hagan partes de un mismo dado de cimentación o de pilotes que se encuentren a una distancia d ≤ 5m. Esto se hace con el fin de garantizar que los pilotes serán independientes y que no se filtrará concreto en el suelo, que eventualmente pudiese producir una interconexión de los pilotes.
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Cuando se vacía el concreto sobre el hueco excavado, debe estar establecido un límite máximo superior hasta el cual rellenar con concreto, esto con el fin de evitar recortes o complementos posteriores a la fundida del pilote.
