Levantamiento para contro de obras Para entender mejor el concepto y adentrar en el tema de levantamiento de control de obras, primero debemos entender que es topografía, y más que todo que es un levantamiento topográfico y las consecuencias que este trae consigo. La topografía es una ciencia aplicada que permite que a partir de principios, métodos y con la ayuda de instrumentos permite representar gráficamente la formas naturales y artificiales de una superficie terrestre, y también es utilizada para para determinar localización relativa o absoluta de distintos distintos puntos de la tierra mediante una coor denadas polares. Un Levantamiento topográfico consiste en realizar topografía en un lugar determinado, es decir consiste en la descripción específica de un te rreno concreto mediante el uso de diversas herramientas como el teodolito. Mediante un levantamiento topográfico el topógrafo será capaz de realizar un escrutinio de una superficie. Los Datos obtenidos por este ser án utilizados para realizar mapas y planos, entre esto cabe r ecalcar un levantamiento también puede determinar diferencias de alturas o de relieves alrededor de mi poligonal. Tipos de Levantamientos:
Levantamiento de Control: se utiliza una red de S eñalamientos horizontales y verticales como referencia para realizar otros levantamientos.
Levantamiento Topográfico: Determina la ubicación y características de accidentes naturales y artificiales para crear una red de puntos y así realizar y elaborar planos y mapas.
Levantamiento Catastral de terreno y Linderos: Levantamientos cerr ados y ejecutados con la función de delimitar los extremos de las propiedades y sus vértices.
Levantamiento hidrográfico: Definen las líneas de playa y las profundidades de lagos, corrientes, océanos, represas y otros cuerpos de agua.
Levantamiento de rutas: se efectúan para diseñar y construir carreteras, ferrocarriles, líneas de tuberías y otros proyectos lineales, estos comienzan con un punto de control y luego pasan al otro, de la manera más direct a tomando en cuenta las consideraciones del terreno.
Levantamiento de Construcciones: Determinan la línea, la pendiente y las elevaciones de control, las dimensiones y configuración para la operación de construcción, también proporcionan datos elementales para el pago de contratistas.
Levantamientos según Obras construidas: Documentan la ubicación final exacta y disposición disposición de los trabajos de ingeniería y registran los c ambios de diseño y son importante para aquellas construcciones donde se necesiten localizaciones exactas como las subterráneas.
Esta se dedica a las actividades de ubicación de líneas a alineamientos, alineamientos, y determinación de elevaciones para la construcción. En un plano o mapa topográfico preciso en este periodo los topógrafos fijan los sitios y colocaciones de diferentes instalaciones instalaciones de acuerdo con los planos del proyecto. Asimismo, durante la construcción y al terminar esta, se prepara un plano final “tal como debe quedar el proyecto”. Tales Tales planos son importantes, sobre todo cuando son de servicios públicos subterráneos, para asegurar su pronta identificación en caso de dificultades, y que no se rán afectados por los trabajos posteriores. En los levantamientos para construcción se debe establecer el alineamiento y la pendiente por medio de las estacas y líneas de referencias colocadas en el sitio de la co nstrucción. Están sirven como guía al contratista para las instalaciones propuestas que se co nstruyan de acuerdo con los planos establecidos. Los levantamientos para construcción se aprende mejor practicando empleando los los principios básicos en cada situación que se `presente. Como cada proyecto involucra condiciones únicas y presenta problemas individuales. Equipo especializado para levantamientos de construcción. Las más recientes innovaciones se encuentran los instrumentos de alineamiento de rayo láser visible y los instrumentos MED de láser de pulsación (estaciones totales e quipadas con dispositivos no reflejantes de medición electrónica de distancias). Instrumento de rayo laser visible. El propósito fundamental de los instrumento instrumento laser se crea una línea visible de orientación conocida, o un plano de elevación determinada a partir de los cuales puedan efectuase mediciones de distancias y pendientes. El rayo de laser simple proyecta líneas visibles de re ferencia (“líneas de alineamiento “o “línea de plomada”) utilizada en aplicaciones de alineamiento horizontal y vertical como en la construcción de túneles, tendido de líneas de alcantarillado y edificaciones. El instrumento puede usarse para proyectar líneas de cordel a distancia de hasta aproximada aproximada de 1000m. Con el Angulo cenital fijado ya sea a 9 0º o a 270º, si el instrumento de estación total gira alrededor de su eje horizontal, el laser define el plano vertical. Estos instrumentos son útiles para la alineación de objetos en las estructuras verticales; es un dispositivo que es especialmente útil para el alineamiento de tuberías. Los laser de rayo rotatorio. Con estos se simplifica la colocación de estacas de rasantes en grandes áreas tales como aeropuerto, estaciones y subdivisiones, subdivisiones, y también son útiles en levantamientos levantamientos cartográficos. Este proyecta un rayo hasta 350m mientras que gira a 600rpm. Además se puede accionar un plano laser orientado horizontalmente para fijar zapatas de sedimentación, pisos etc., o bien el rayo puede girarse 90º y usarse verticalmente para aplomar paredes y columnas.
Como un rayo laser no se ve fácilmente bajo luz solar intensa, se emplea detectores especiales unidos a los estadales sostenidos manualmente. Para trazar planos horizontales con algunos de los aparatos debe establecerse primero la altura del instrumento instrumento arriba del plano plano de referencia. Med de laser de pulsación. Mide simultáneamente ángulos horizontales y verticales, así como la distancia inclinada. Sus microcomputadoras internas reducen las distancias inclinadas medidas a sus componentes horizontales y verticales y exhiben los resultados en tiempo real. Son utiles para medir distancias hasta lugares inaccesibles, una caracte ristica de partes estructurales en puentes, edificios y otros objetos de g ran volumen prefabricado. Controles horizontales y verticales. El topógrafo debe recibir copias de los planos mucho antes de que comience la construcción para “asegurar” o “transferir” cualquier control est ablecido que pudiese destruirse durante las operaciones de edificación. En la mayoría de los proyectos, se necesita control adicional horizontal y vertical para complementar el disponible en un sitio determinado. Los puntos de de control a considerar son: 1.
Instalarse en forma conveniente, es decir, quedar lo suficiente cerca de la obra o bra o trabajo que se esté edificando. 2. Estar claramente marcado e inteligible inteligible para que entiendan los contratistas en ausencia del topógrafo. 3. Estar complementado por estacar o señales de guardas que protejan contra la remoción de la s marcas, y con referencias adecuadas que permitan la restauración de estas. Las estacas de construcciones pueden fijarse fijarse en sus posiciones horizontales horizontales requeridas efectuando mediciones de ángulos horizontales o distancias horizontales desde puntos de de control previamente establecidos. La colocación de radial de estacas por ángulo y distancias desde un punto de control suele ser el más conveniente, pero el procedimiento que se use dependerá de la naturaleza y extencion del proyecto. Las estacas de pendiente y las las elevaciones de referencia suelen fijarse usando un instrumento de nivelación cuya altura del instrumento ha sido establecida por nivelación diferencial. Trazo de la línea para el tendido de una tubería. t ubería. Al diseñar las líneas líneas de pendiente de una tubería, debe debe evitarse con frecuencia otros elementos subterráneos existentes y tomase en consideración las las pendientes de las líneas líneas que se conectan, así como el margen vertical necesario para la construcción de pozos de vista, sumideros y respiraderos. Antes de colocarse las estacas para los trazos de una tubería, el topógrafo y el contratista deben discutir los detalles del proyecto. Como primer punto se establece una una línea de referencia paralela a la línea central requerida usualmente a las estaciones de 25 o 50 pies cuando el terreno es e s razonablemente uniforme. Las maras deben estar más juntas en el caso de curvas horizontales y verticales que cuando se trata de líneas rectas. Cuando se trata de tuberías de gran diámetro las estacas deben de colocarse a distancias distancias iguales a lo largo de cada tramo de tubo, por ejemplo, cada 6 u 8 pies. En el caso de superficies duras donde no
pueden fijarse las estacas, los puntos se marc an con pinturas, escarpias o marcas raspadas. El alineamiento y pendiente preciso para la colocación de la tubería son guiados por rayos laser o bien bastidores. Dichos elementos son armazones armazones de madera formado por un un travesaño horizontal de 1x4plg, 1x6plg o 2x4plg clavado a pies derecho de recho (poste o puntales) de 2x4plg, cuyo extremo libren se ha aguzado para poder fijarlo en el suelo a ambos lados de la zanja. Dependiendo de las condiciones, pueden colocarse a 50 pies, 25 pies o cualquier otra distancia conveniente a lo largo de la línea del albañal. La parte superior de la cruceta generalmente queda a una altura altura en pies en números cerrados arriba arriba del punto del fondo de la tubería (línea de flujo o el punto más bajo de la superficie interior del tubo). Se fijan clavos salientes en los travesaños para que una línea de cordel bien tensa entre ellos defina la línea de tendido del tubo. Trazo de la rasante. r asante. La información trasmitida sobre el estacado para el t endido de tubería consta por lo general de dos partes: 1.
La profundidad del corte (o relleno), normalmente solo al 0.1 pies más ancho, lo que permite excavar en forma burda la zanja. 2. Proporciona la información precisa del declive, generalmente al 0,01 pie más cercano, lo que permite la colocación del punto del fondo en la elevación planeada. El procedimiento se resume de la siguiente manera: 1- Hágase una lista de las estaciones estacadas a lo largo de de la línea de la tubería. 2- Calcúlese la elevación de la línea central de flujo o de la superficie interior del tubo (punto de fondo) en cada estación. 3- Fíjese el nivel y determine una altura del instrumento haciendo una lectura aditiva sobre sobre un banco de nivel. 4- Obténgase la elevación en cada estación leyendo un estadal en cada estaca. Trazado de líneas para una edificación. Un conjunto de crucetas o bastidores y estacas de referencia, se colocan cerca del vértice, pero fuere del área de construcción. Los travesaños de los bastidores se fijan a un número entero de pies arriba de la parte inferior de la zapata o bien en la elevación e levación del primer nivel o planta baja. Los clavos se clavan en la parte superior de los travesaños de manera que las líneas del cordel tensadas definan las las líneas de paramento de la edificación. El trazo se verifica midiendo diagonales y comparándoles comparándoles entre sí (para trazos simétricos) o con sus valores calculados. (Nota: Nota: Al fijar las crucetas o bastidores, estos deben colocarse con sus partes superiores a la altura correcta.) Trazo de una carretera. Normalmente el estacamiento comienza en el punto inicial donde se corre el primer segmento recto (tangente), colocado estacas en estaciones completas (intervalos de 100 pies) continua hasta que el alineamiento planificado planificado cambia de dirección en el primer punto de intersección. intersección.
Después de establecer las tangentes, se insertan las curvas horizontales (generalmente arcos circulares) en todos los puntos de intersección de acuerdo con lo planeado. Después de haber establecido el eje central o las líneas de refere ncia (incluyendo las curvas), se referencian los puntos de intersección, los puntos de tangencia intermedios en tangentes largas, y los puntos donde comienza y termina la curva horizontal. Los puntos que se usan para referenciar deben localizarse con seguridad fuera de los límites de construcción. La referencia es importante porque porque los puntos del eje central serán destruidos durante las diferentes fases de la construcción y se rá necesario reemplazarlos varias veces. También se establece bancos de nivel con un espaciamiento regular (ge neralmente no mayor de 1,000 pies) a lo largo de la ruta. Estos se colocan en el derecho de la vía, suficientemente lejos del eje central para que estén a salvo de la destrucción, pero que te nga un acceso conveniente. Para guiar al contratista en la ejecución de las excavaciones y los ter raplenes finales, se colocan estacas de talud en la intersecc ión del terreno y cada lado del talud, o desplazadas una corta distancia, tal vez vez 4 pies. pies. Si se detecta una discrepancia co nsiderable en la elevación, la posición de la estaca debe ajustarse mediante el método de e nsayo y error. La magnitud por cortar o rellenar, marcada en la estaca, se calcula a partir de la diferencia real en elevación entre la del terreno en la estaca del talud y la elevación de la rasante. Un topógrafo experimentado emplea solo cálculos mentales sin tener que recurrir a lápiz y papel, o a una calculadora de bolsillo. Sea que se emplee e l método que se describirá, o cualquier otro, debe guiarse siempre procesos sistemáticos para evitar confusiones y errores. En la práctica, los carriles de circunvalación y los acotamientos de las carreteras modernas tienen taludes para el drenaje o desagüe, luego un declive fuerte hacia una zanja y otro talud ladera arriba hasta la intersección del terr eno. Los tramos de transición pueden tener semianchuras de calzada de cort e distinto a las empleadas en terraplenes para dar acomodo a las cunetas, y taludes laterales menos pronunciados en dichos terraplenes, los cuales tienden a ser menos estables que los cortes. Pero se aplica aun los mismos pasos básicos, los que podrán ampliar los estudiantes una vez que aprenda los principios fundamentales. Otros levantamientos para construcciones c onstrucciones Este tipo de proyecto requiere proce dimientos especiales para resolver el problema debe establecer posiciones horizontales y profundidades donde es imposible sostener un estadal o un reflector. Se usan procedimientos y equipo topográficos moderno, así como dispositivo dispositivo de sonar para cartografía para el trazo de secciones transversales de dragada para la construcción de trincharas y zanjas de subacuáticas para el tendido de tuberías. La dirección de las líneas en los túneles pueden determinarse usando giróscopos orientados al norte. En otro procedimiento aun usado, dos plomadas pasadas que cuelgan de alambres (amortiguadas en aceite o agua), desde lados opuestos de la abertura en la superficie pueden alinearse ahí y en el túnel con una estación total. Por último, se lleva a cabo un levantamiento final de lo construido, construido, con el propósito de verificar el apego a los planos del proyecto y cambiaos efectuados, con el propósito de verificar e l apego a los
planos de proyecto y los cambios efectuados para la liquidación de los trabajos a las empresas constructoras, y documentar el proyecto para referencia futura. Levantamiento de construcción usando instrumentos de estación total. Antes de usar una estación total para e stacar, es necesario orientar el instrumento. Dependiendo del tipo de proyecto, pues se requerirse una orientación horizontal bien una orientación combinada horizontal y vertical. Por ejemplo, si solo los vértices de un lote de una subdivisión van a ser estacados, solo se requerirá orientación horizontal (que establezca la posición del instrumento y la dirección de apuntamiento). Si se van a fijar estacas de pendiente, entonces el instrumento debe orientarse también verticalmente (debe determinarse su altura del instrumento). Con los instrumentos de estación total se usan comúnmente tres métodos para la orientación horizontal: 1) por acimut, 2) por coordenadas y 3) por resección. En el de la orientación acimutal, las coordenadas de la estación ocupada de control y el acimut conocido a una estación de visual hacia atrás se ingresan al instrumento. instrumento. El método de orientación por coordenadas usa el mismo procedimiento. El procedimiento por resección se ocupa una estación cuya posición se c onoce y la posición del instrumento se determina visando dos o más estaciones de co ntrol. Esto es muy conveniente en proyectos donde un cierto punto de alta elevación en un área abierta da buena visibilidad a todos(o la mayor parte) los puntos que van a ser estacados. El caso más simple se presenta si se conoce la elevación de la estación ocupada, porque entonces basta medir cuidadosamente y añadir la altura del instrumento sobre el punto, a la elevación del punto. Levantamiento de control usando equipo GPS. Pueden usarse levantamientos cinemáticos para producir mapas para planeación y diseño. Finalmente, pueden usarse levantamientos cinemáticos en tiempo real. En el estacamiento de construcción que usa el levantamiento cinemático en tiempo real necesitan dos receptores como mínimo. Cada uno está equipado con un modem para radio. Un rece ptor ocupa una estación de control cercana, y el otro llamado el “móvil” se mueve de un punto para establecerse en otro. Deben conocerse las coordenadas requeridas de los puntos que se están estableciendo antes que se comience el estacado. En el móvil. Una computadora integrada procesa la señal proveniente de ambos receptores en tiempo re al usando técnicas relativas de posicionamiento. Esto arroja inmediatamente una determinación muy precisa de la ubicación del móvil. El GPS es especialmente útil para e l estacamiento de puntos muy especializados, especialmente en áreas donde el terreno o la vegetación hacen difícil la realización de levantamientos terrestre tradicionales. El estacamiento de subdivisiones que contienen predios grandes en terreno ac cidentado, y el hincado de estacas de talud en áre as accidentadas donde existen cortes y t erraplenes profundos, son ejemplo de situación en la cuales e l GPS puede ser muy conveniente para e l levantamiento de construcciones. Por supuesto que el GPS requiere que el cielo este despej ado de modo que los satélites sean visibles.
Levantamiento tal como están construidos con escaneado con laser. El escaneo con laser puede proporcionar resultados superiores en una fracción de tiempo.Una imagen tridimensional registrada permite a los diseñadores obtener mediciones ex actas entre puntos en la imagen. Causas de error de levantamiento de construcción Algunas fuentes importantes de error en los levantamientos de construcción son 1- Número e identificación inadecuados de los puntos en el sitio de la co nstrucción. 2- Error en la determinación de contro les. 3- Errores de la medición en el trazo. 4- Errores en el trazo de ángulos o prolongación de líneas y errores al revisas la verticalidad de construcciones por vuelta de campana del anteojo. 5- Marcas de referencia descuidadas de puntos clave. 6- Corrimiento o alteración den estacas y otras marcas. Equivocaciones. Las que suelen cometerse en los levantamientos para construcciones son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
No prever donde quedara los puntos y marcas borrados por las obras. No verificar las indicaciones de corte (o terr aplén) y de estación colocadas en una estaca. Plano de referencia equivocada para los cortes, independientemente de si el corte llega a la subrasante terminada o la subrasante. Errores en las operaciones aritméticas, gene ralmente por no efectuar comprobaciones. Uso incorrecto de3 las las cotas, pendientes o estaciones. No verificar las diagonales diagonales en el sitio de una edificación. Llevar los valores calculados a demasiadas cifras decimales ( un centésimo correcto vale por todas las milésimas incorrectas): Al trazar un perfil y e n el estacado de pendientes, hacer la lectora de estadal puesto en la parte superior de las estacas en vez de estar en tierra a un lado de estas.
