“METODOLOGÍA DEL PROCESO DE
CONSTRUCCIÓN Y GESTIÓN DE CALIDAD DE PILOTES IN SITU DE LA OBRA BORDE RÍO USS. PERTENECIENTE A LA CONSTRUCTORA CHOSHUENCO LTDA. EN COMPARACIÓN CON LA NORMA EUROPEA UNE-EN1536.”
Tesis para optar al título de: Ingeniero Constructor Profesor Patrocinante: Sr. Jorge Alvial Pantoja. Ingeniero Constructor./MBA UACh. MBA UDL.
RODRIGO VÁSQUEZ COLPIHUEQUE VALDIVIA – CHILE 2011
Índice Temático INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS ...................................................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................................. 2 OBJETIVOS ..................................................................................................................................................... 4 CAPITULO I: MARCO TEORICO
............................................................................................................ 5
1.1 CIMENTACIONES ...................................................................................................................................... 6 1.2 TIPOS DE PILOTES ................................................................................................................................... 7 1.3 METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN ......................................................................................................... 9 1.4 TRABAJOS PRELIMINARES ..................................................................................................................... 18 CAPITULO II: METODOLOGÍA DE EJECUCIÓN DE PILOTES ........................................................
19
2.1 EMPRESA SUBCONTRATISTA ................................................................................................................. 20 2.2 DESCRIPCIÓN DEL TIPO DE PILOTES ..................................................................................................... 20 2.3 PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE PILOTES . .......................................................................................... 22 a)
.- Perforación
b) c)
.- Colocación de la Armadura ..................................................................................................... 32 .- Hormigonado ............................................................................................................................. 35
d)
.- Descabezado del Pilote
................................................................................................................................ 23
........................................................................................................... 40
2.4 DIAGRAMA DE FLUJOS DE PROCESO DE PILOTAJE. CAPITULO III: EQUIPO DE TRABAJO
............................................................................... 41
................................................................................................ 44
3.1 MAQUINARIA .......................................................................................................................................... 45 3.2 EQUIPO UTILIZADO ................................................................................................................................ 51 3.4 PERSONAL MANO DE OBRA .................................................................................................................... 55 3.5 EQUIPO DE MEDICIÓN ............................................................................................................................ 56 CAPITULO IV: CONTROL DE CALIDAD DEL PROCESO DE CONSTRUCCIÓN DE PILOTES .. 58 4.1 CONTROL DE CALIDAD ........................................................................................................................... 59 4.2 CONTROL TRAZADO Y PERFORACIÓN .................................................................................................... 59 4.3 CONTROL DE ARMADURAS .................................................................................................................... 62 4.4 CONTROL DEL HORMIGÓN ..................................................................................................................... 63 4.5 BITÁCORA .............................................................................................................................................. 64 CAPITULO V: ANÁLISIS ANÁLISIS
....................................................................................................................... 66
....................................................................................................................................................... 67
CAPITULO VI: CONCLUSIONES CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA ANEXOS
......................................................................................................... 71
........................................................................................................................................... 72
....................................................................................................................................... 75
.................................................................................................................................................. 76
RESUMEN La presente tesis trata de la metodología del proceso de construcción y gestión de calidad de pilotes in situ de la obra Borde Río USS. perteneciente a la Constructora Choshuenco LTDA.
Este informe trata de hacer una comparación externa a la empresa contratista, basándose en la norma europea UNE-EN1536 que hace referencia específica a la construcción de pilotes, y así poder tener una relación de los estándares de calidad de los pilotes construidos específicamente en la obra Borde Río de USS.
Si bien los parámetros en los cuales se rigen las empresas de construcción de pilotes son asertivos, no está de más hacer una comparación de forma paralela, tanto de los procedimientos operativos como también de los estándares de seguridad que se presenten durante la ejecución de estos.
Se concluye que durante la ejecución de los 139 pilotes el proceso de construcción se realizó de acuerdo a la normativa establecida por la norma UNEEN 1536, es decir en las etapas de excavación, confección de armaduras y hormigonado, pero cabe destacar que no se realizaron pruebas posteriores como lo indica la norma.
SUMMARY
This thesis deals with the methodology of the construction process and quality management in situ of pile s of the building work “Borde Río USS” belonging to the Constructura Choshuenco LTDA.
The purpose of this report in addition to make an external comparison to the contractor, based on European Standard UNE-EN1536, which makes specific reference to the construction of piles, so we can have a list of the quality standards of the piles built in the building work "Borde Rí o USS”.
While the parameters which govern the pile construction companies are assertive, it is essential to make a parallel comparison, both operating procedures and safety standards that occur during their execution.
It concludes that during implementation of the 139 piles the construction process was performed according to the rules established by the UNE-EN 1536, that is in steps of excavation, making armor and concrete, but it is noteworthy that no
Subsequent
tests
were
performed
as
indicated
by
the
norm.
INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS
1
Introducción En ocasiones, cuando comenzamos a realizar la excavación para la ejecución de una obra, podemos encontrarnos diversas dificultades para encontrar el estrato resistente o firme donde queremos cimentar. O simplemente se nos presenta la necesidad de apoyar una carga aislada sobre un terreno sin firmeza, o difícilmente accesible por métodos habituales.
Los cimientos, a fin de distribuir la carga, pueden extenderse horizontalmente, pero también pueden desarrollarse verticalmente hasta alcanzar estratos más bajos capaces de soportarla. En estos casos se recurre a la solución de cimentación profunda, que se constituye por medio de muros verticales profundos de hormigón, los muros pantalla o bien a base de pilares hincados o perforados en el terreno, denominados pilotes. (Pilotaje, 2004)
La historia de los pilotes viene desde la antigüedad, hace 12000 años los habitantes neolíticos de Suiza hincaron postes de madera en los blandos fondos de lagos poco profundos para construir sus casas sobre ellos y a alturas suficiente para protegerlos de los animales que merodeaban y de los guerreros vecinos. En la actualidad las cimentaciones de pilotes tienen el mismo propósito: hacer posible las construcciones de casas y mantener industrias y comercios en lugares donde las condiciones del suelo no son favorables. (Tschebotarioff, 1963)
En nuestro país actualmente no existe alguna norma que formule un correcto procedimiento en la ejecución de pilotes, por ello las empresas cuyo negocio es la construcción de pilotes, buscan medir sus parámetros en normas internaciones que puedan de una u otra forma retribuir las necesidades que se presentan en Chile.
Entre de las características del suelo valdiviano, nos encontramos con suelos arcillosos poco cohesivos, que no permiten la construcción de edificaciones de gran envergadura en lugares poco apropiados como son las riberas del río Valdivia, lugar que se tomó como referencia en la presente tesis, donde se presentan suelos fangosos, es por eso que después de estudios de suelo previos, se llego a la conclusión que la mejor solución que se presentó es la construcción 2
de fundaciones a través de pilotes fabricados in situ. Estos constan de diversas etapas de construcción como la excavación, confección armaduras, hormigonado, etc. que serán presentadas en esta memoria, es por ello que con el fin de verificar la calidad y fiabilidad en el proceso de elaboración de los pilotes, se llevará a cabo una comparación del proceso con la norma europea UNE-EN 1536.
Dentro de la búsqueda de alguna norma relevante en cuanto al proceso de construcción de pilote se puede resaltar la norma europea UNE-EN1536, que considera según esta, una correcta manera de construcción de los distintos tipos de pilotes, estimando pautas para cada etapa. También se encontraron otras normativas internacionales tales como ASTM (EE.UU.), DIN (Alemania), además de la norma nacional NCh 433, pero estas hacen referencias sólo a la forma de distribución y cálculos estructurales del pilotaje.
En la actualidad la gestión de calidad ha tomado mucha relevancia, es por esto que las empresas constructoras han invertido una gran cantidad de recursos, especialmente económicos y humanos, con el fin de aumentar la satisfacción de sus clientes a través del mejoramiento de la calidad de sus procesos constructivos y de la calidad de las productos que construyen. (Romero, 2007)
El edificio a construir es de gran envergadura, consta de nueve mil metros cuadrados de construcción y una inversión de 12 millones de dólares en infraestructura y equipamiento, tiene además un Aula Magna con capacidad para 480 personas; biblioteca y casino con panorámicas al río Valdivia; 32 salas de clases; 6 laboratorios de informática; oficinas administrativas, docentes y de servicios estudiantiles.
En términos generales los tres primeros pisos son de hormigón armado y el cuarto piso de estructura metálica, a excepción de la losa que es de hormigón armado.
3
Objetivos Objetivos generales Conocer la metodología del proceso de construcción y gestión de calidad de pilotes in situ de la obra “Borde Río”, ejecutada por la constructora Choshuenco
ltda., en comparación con la norma UNE-EN 1536, durante julio 2009 a agosto 2010, en la ciudad de Valdivia, Chile.
Objetivos específicos
Aplicar una evaluación con una norma distinta a la establecida por la empresa contratista, tales como la norma DIN y ASTM, con el fin de obtener un respaldo objetivo para la ejecución de pilotes en dicha obra.
Mostrar detalladamente el proceso de ejecución de pilotes y los controles que este debe llevar a cabo durante la construcción, con el fin de dar a conocer cuáles deben ser las condiciones básicas que se deben tener para poder recibir de forma conforme el trabajo de pilotaje.
Reconocer los eventuales problemas que pueden presentarse, en suelos con la características similares encontradas en las proximidades del la ribera del río Valdivia, y de esta forma poder servir de guía o referencia a futuras obras de ingeniería que tengan la intención de edificar en lugares cercanos o con similares características.
Hacer una comparación de la faena realizada, con lo que estipula la norma UNE EN 1536 acerca del proceso de pilotes hormigonado in situ, para comprobar si es factible la aplicación de esta norma en procesos locales y/o que aspectos generales deben ser adaptados a nuestra realidad.
4
CAPITULO I: MARCO TEORICO
5
1.1 Cimentaciones Un cimiento es aquella parte de una estructura que recibe la carga de la edificación y esta es capaz de transmitirla al terreno. De acuerdo con la forma en que transmite la carga, las cimentaciones se clasifican en:
Superficiales
Profundas
Son superficiales cuando transmiten la carga al suelo por presión bajo su base sin rozamientos laterales de ningún tipo. Un cimiento es superficial cuando su anchura es igual o mayor que su profundidad. Son profundas aquellas que transmiten la carga al suelo por presión bajo su base, pero pueden contar, además, con rozamiento en el fuste. (Terzagui 1963)
Cuando el suelo se presente con ciertas características que lo hacen inapropiado para construir con cimentaciones superficiales se procede a construir a través de cimentaciones profundas. Según Terzagui cuando el suelo situado al nivel en que se desplantaría normalmente una zapata o una losa de fundación, es demasiado débil o compresible para proporcionar un soporte adecuado, las cargas se deben transmitir a un material más adecuado a mayor profundidad lo que se denomina como “cimentación profunda”.
Las formas de cimentación profundas generalmente aceptadas son pilotes y pilares (Sowers, 1972).
Una estructura se funda sobre pilotes cuando el suelo situado inmediatamente por debajo de su base no tiene suficiente capacidad de carga o cuando una estimación de costos indica que un pilote puede resultar más económico que cualquier otro tipo de fundación (Terzagui, 1963).
6
1.2 Tipos de pilotes Según la norma europea UNE-EN 1536, publicada en el año 1999, pilote se define como un
elemento estructural esbelto ejecutado en el terreno para
trasferencia de acciones.
Existen diversos tipos de pilotes con diferentes características estructurales y dependiendo del tipo de carga por tomarse, de las condiciones del subsuelo y del nivel de agua freática. Estos se dividen en:
Pilotes de acero: construidos a base de tubos o de secciones H laminadas de acero. Los pilotes se hincan en el terreno.
Pilotes de madera: son troncos de árboles que se les ha quitado las ramas y la corteza.
Pilotes de concreto: Se subdividen en dos tipos.
Pilotes prefabricados: Se preparan usando refuerzos ordinarios y son cuadrados u octogonales en su sección transversal.
Pilotes colocados in situ: Se construyen haciendo un agujero en el terreno y llenándolo luego con concreto.
Pilotes compuestos: Están hechos de materiales diferentes como acero y concreto o madera y concreto.( Das, 2001)
A su vez los pilotes in situ se subdividen en cuatro tipos: 1. Pilotes hormigonados in situ sin camisa. 2. Pilotes hormigonados in situ con camisa recuperable. 3. Pilotes hormigonados in situ con camisa perdida. 4. Pilotes hormigonados con lodo bentónico.
Cabe importante señalar que
esta tesis sólo se abocara a los pilotes
hormigonados in situ con camisa recuperable. Estos son utilizados cuando no existe estabilidad en las paredes durante la perforación, abarcando una amplia gama de diámetros, permitiendo colocar con gran exactitud la armadura necesaria, ya que es introducida en la perforación una vez finalizada y antes de proceder al hormigonado. (U.T.N., 2002)
7
Se define también a los pilotes perforados a aquellos construidos con o sin auxilio de tubería, excavando o perforando un agujero en el terreno y rellenándolo posterior mente con el hormigón en masa o armado.
Este método cumple con las siguientes características: es capaz de perforar sin vibraciones, tiene un mínimo consumo de hormigón, y los diámetros más usuales están dentro de los 650mm. y 2000mm. (UNE-EN1536, 2000)
8
1.3 Metodología de construcción Según UNE-EN 1536, las características del terreno (estratigrafía, nivel freático, etc.) condicionan la tipología y el sistema de perforación esta puede ser: rotación en seco, rotación con entubación recuperable, con ayuda de lodos tixotrópicos, etc.
La elección de él método viene determinado fundamentalmente por el terreno a perforar y por la economía de la obra, teniendo en cuenta también otra serie de factores como puede ser el entorno de la misma.
Tener un orden dentro de la metodología de construcción de pilotes hormigonado in situ es fundamental por esto podemos encontrar diferentes fases como son: a) Perforación b) Colocación de la armadura c) Hormigonado d) Descabezado del pilote.
En cuanto a la perforación según la norma europea UNE-EN 1536 -
para contener las paredes de una perforación se podrán utilizar entubados provisionales o permanentes.
-
Los entubados pueden ser instalados por métodos de rotación o penetración.
-
Los entubados deberán ser cilíndricos y no deberían tener ningún tipo de distorsiones longitudinales, estos serán hechos para resistir presiones externas y los esfuerzos de colocación y extracción. Además estos no deberán tener abolladuras internas e incrustaciones de hormigón, por esto deberán ser limpiadas después de cada operación. -
Puede ser necesario cambiar el método o la herramienta para cumplir con las especificaciones.
-
Se dispondrá siempre de un adecuado suministro de lodo bentónico, así como de una reserva para el consumo normal y prevenir cualquier pérdida.
9
En lo referente a la colocación de la armadura según la norma UNE-EN1536 -
Las armaduras se acopiaran en lugares limpios.
-
Las armaduras se colocaran lo más pronto posibles, luego de la limpieza del fondo de la perforación.
La colocación del hormigón de pilotes fabricados in situ, se realiza mediante un hormigonado sumergido a través de tubo tremie. Según la norma UNE-EN1536 la consistencia del hormigón para hormigones sumergidos vertido bajo agua con tubo tremie debe tener un asiento del cono de abrams superior a 160 mm.
Para una exitosa colocación del hormigón bajo agua, es necesario una planeación y un procedimiento adecuado. El hormigón debe ser capaz de fluir a su lugar de ubicación gracias a su propio peso, sin que se introduzca agua a su masa. La finalidad de la colocación del hormigón sumergido a través del tubo tremie es evitar la segregación y la contaminación de este por cualquier tipo de sedimentos o liquido.
El procedimiento tremie consiste en colocar el hormigón en un tubo vertical de acero que en su parte superior tiene una especie de embudo, mientras que el extremo inferior del tubo se mantiene sumergido en el hormigón fresco sin contacto con el agua. La forma de inspeccionar el correcto colocado del hormigón debe ser observando cuidadosamente el volumen del hormigón y la altura alcanzada por el tubo.
Los diámetros de tubo tremie oscilan entre los 20 y 30 cm, los diámetros más pequeños pueden llegar a causar obstrucción en el tubo. Además los tubos tienen la característica de ser montables por lo tanto se puede alcanzar la longitud que se desee y esto a su vez hace posible la remoción por tramos a medida que se va colocando el hormigón.
El izado inicial del tremie debe hacerse en forma pausada y así poder evitar alteraciones en el hormigón, no debe seguirse con el izado hasta que el tremie este sumergido entre 90 cm a 150 cm por debajo de la superficie del hormigón. La colocación del hormigón debe ser lo más continua posible, la interrupción de hasta 10
30 minutos hace posible el hormigonado sin ningún tipo de problema. El tubo tremie debe permanecer fijo sin oscilaciones mientras fluye el hormigón. (FIUBA, 2009) Según la norma UNE-EN1536: -
Es preciso que el tiempo entre el final de la perforación y el inicio del hormigonado sea lo más pronto posible.
-
Antes de hormigonar se comprobara que la perforación este limpia. Para que pueda realizarse un trabajo fluido, se dispondrá de un adecuado
-
Se comprobaran y anotaran, durante el vertido, el volumen colocado y la
-
suministro de hormigón durante todo el proceso de vertido. altura del hormigón dentro de la perforación. -
La finalidad principal de tubo tremie es la de evitar la segregación del hormigón durante su colocación o su contaminación por líquidos presentes en la perforación.
-
El hormigón sumergido no deberá compactarse con vibraciones en su
-
Antes de su utilización el tubo tremie se limpiara toda incrustación de
interior. hormigón o mortero. -
Al comienzo del hormigonado el tubo tremie se colocara hasta el fondo de la perforación del pilote.
-
Para evitar que el hormigón se mezcle con el liquido existente en el tubo tremie, se colocara en el mismo un cierre o un tapón de material adecuado antes del comienzo del vertido.
-
A medida que el nivel de hormigonado asciendo en la perforación durante el vertido, el tubo tremie se irá retirando progresivamente.
-
El tubo tremie estará en todo momento sumergido en el hormigón fresco.
Durante el proceso de extracción de la camisa la norma UNE-EN1536 indica que: La extracción de la camisa se llevara a cabo mientras el hormigón siga teniendo una trabajabilidad adecuada.
Durante el proceso de extracción se mantendrá dentro del entubado un volumen de hormigón que sea necesario para que la armadura se sostenga y a la
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vez que se pueda seguir con la extracción de la otra camisa, sin interrumpir el normal procedimiento de esto.
Además en esta etapa hay que tener especial atención en el cabo que se ato a la armadura para poder darse cuenta de cualquier imprevisto que ocurra como puede ser el atascamiento de la malla con la camisa o el levantamiento de esta debido a la presión. En el descabezado del pilote la norma UNE-EN 1536 hace referencia a: -
Se deberá llevar a cabo solo cuando el hormigón allá endurecido lo
-
Se deberá eliminar de la parte superior del pilote todo hormigón
suficiente. contaminado. -
Se deberá continuar hasta encontrar el hormigón sano en su totalidad.
La supervisión y control de calidad son fundamentales durante la ejecución de los pilotes, según la norma UNE-EN1536 del año 1999 debe controlarse y tomar cualquier dato significativo como: -
Replanteo, tipo de pilote, dimensiones y profundidad.
-
Procedimiento de excavación, herramientas y equipamientos.
-
Colocación de entubados.
-
Estratificación del terreno y niveles freáticos.
-
Obstáculos.
-
Empleo de lodos estabilizadores.
-
Niveles de agua o de lodos estabilizadores en la perforación del pilote.
-
Ejecución y control de agrandamientos.
-
Limpieza de la perforación.
-
Controles de lodo estabilizador.
-
Tipo, dimensiones, montaje y longitud de las armaduras.
-
Hormigonado sumergido o en seco.
-
Hormigón fabricado en obra o preparado.
-
Grado, composición y consistencia del hormigón.
-
Extracción del entubado provisional.
-
Extracción del tubo tremie.
12
-
Inyección de fuste y/o de base: composición y características de la mezcla, zona de aplicación, tiempo, caudal, precisión y medición.
Así mismo deberá tomarse nota de la duración de cada operación.
A continuación se presentan una serie de tablas que resumen los ítems que deben evaluarse, la finalidad con la que deben realizarse y su frecuencia según la UNE-EN 1536.
Aspectos de control de calidad de la Norma UNE-EN 1536 Tabla 1.01 Control de replanteo. Concepto Ejes principales
Control Inspección
Finalidad Replanteo
Frecuencia Al inicio de los trabajos
2
Plataforma de trabajo
Inspección y control visual
En cada zona de la obra
3
-Posición del pilote -inclinación del pilote
Inspección - Plomada - Cinta Métrica - Nivel De Burbuja
- Cota - Nivelación - Tamaño - Estabilidad Control de desviación respecto a las tolerancias de la construcción
1
Observación Establecimiento de los ejes principales para el tiempo de la ejecución
Por cada pilote - Antes Inicio De Perforación - Después De Perforación - Después De Terminación
Tabla 1.02 Control de excavación 1
2
3
4
Concepto Emboquillado
Control - Diámetro - Espesor - Profundidad
Condiciones y dimensiones de - Herramientas - Entubados Empleo de herramientas (general)
- Inspección visual - Medición
Empleo de herramientas sumergibles
Ídem anterior, mas - Velocidad de operación
- Avance de excavación - Eficacia -Sobre excavación
Finalidad - Estabilidad en la parte superior de la excavación no entubada - Conformidad con proyecto Idoneidad
Frecuencia En cada pilote
Observación Puede omitirse en pilotes circulares con D>0,6 m.
Antes y durante el uso (según el caso)
- Supervisión Continuamente - Reconocimiento de las características (cambiantes) del terreno - Profundidad - Tiempos - Sustitución de herramientas Evitar efecto Continuamente embolo
13
5
Colocación entubado
Medición
Avance entubado durante la excavación
Continuamente
Especialmente importante cuando es necesario el avance del entubado por delante de la excavación
6
Nivel de agua
Medición
Avance entubado durante
Continuamente
7
Nivel excavado
Inspección visual
Continuamente
Conservar muestras según las necesidades
8
Profundidad de pilotes (terminación excavación)
En cada pilote
Comprobación realizable también con útiles calibrados
9
Agrandamient o
Mediciones: - Profundidad - Pendiente estrato portante inclinado Medición ( por control operacional de equipo) (inspección visual)
excavación Reconocimiento de - Estratos - Cambios de terreno Profundidad conforme al proyecto - Tamaño - Inclinación de paredes - Alineación
En cada Medición agrandamiento preferible con equipo calibrado
- Limpiezade de superficie contacto con estratos resistente Evitar segregación y contaminación del hormigón
En cada pilote
10
11
Limpieza de base
- Cuchara Sonda - Inspección visual
Presencia de agua en el fondo
- Cinta métrica - inspección visual
En cada pilote
Tabla 1.03 Control de lodo estabilizador 1
Concepto Suministro de
Control Comprobación
almacenamiento 2
3
Nivel en la perforación Propiedades de la suspensión
Finalidad Suministro en
Frecuencia Continuamente
línea con consumo Comprobación -Densidad - Consistencia - Pérdida del fluido - Alcalinidad - Contenido de arena
Estabilidad en la perforación Conformidad con suspensiones bentoníticas
Observación El suministro y el consumo deben proveer perdidas súbitas
Continuamente En cada pilote – lodo fresco - Antes del hormigón - tras desarenado - Antes de reutilización
14
Control de armaduras 1
2 3
Concepto Suministro de materiales Dimensiones Confección de jaulas
Control - Documentos de entrega - Dimensionalidad Medición - Dimensiones - Espaciamiento de barras longitudinales - Espaciamiento de -barras Atadostransversales - Rigidez - Materiales - Tamaños - Cantidad - Distribución
Finalidad Conformidad
Frecuencia En cada entrega
Conformidad Conformidad
Aleatoria En cada jaula
- Conformidad -Desviación en colocación
En cada jaula
4
Separadores
5
Colocación de jaulas Tubos / perfiles armados Armadura especial
- Inspección - Mediciones - Inspección - Medición
Desviación en colocación Desviación en colocación
En cada jaula
De acuerdo con procedimiento especial
Conformidad
Empotramient
- Posición
- Conformidad
De acuerdo con procedimiento especiales En cada jaula
o- Tubos de ensayo sónicos - Dispositivos de control - Cajas flexibles
-- Conexiones Profundidad de la jaula - Protección durante la colocación - Protección durante el hormigonado
- Aptitud
6
7
8
Observación
Al existir entubado, tener en cuenta su dimensión interior
En cada tubo o perfil
Tabla 1.04 Control del hormigón fresco 1
Concepto Continuidad del suministro
Control Comprobación
Finalidad Continuidad de vertido
Frecuencia Antes del vertido
Hormigón: - Grado - Composición Consistencia
Documento de estrega
Conformidad
- Cono abrams - Mesa de sacudida Termómetro
- Conformidad - Trabajabilidad
En cada camión hormigonero - Cada camión - Cada 10 m3
Observación
2
3
4
Temperatura ambiente
5
Temperatura de hormigón
Termómetro
6
Periodo de trabajabilidad
Ensayo de trabajabilidad
Protección pilotes recién hormigonados - Conformidad - trabajabilidad
Cuando se especifique Cuando se especifique
Comprobación del - Cuando se periodo de especifique trabajabilidad -en casa caso de duda
En caso de duda se incrementa frecuencia Ensayo realizado parcialmente a la colocación del hormigón
15
Tabla 1.05 Control de vertido hormigón en seco o sumergido 1
2
3
4
5
6
Concepto Tubo de hormigonado, tubo- tremie - condiciones - Diámetro interior - Dimensiones exteriores
Control Inspección visual
Composición (longitud de cada tramo) - Profundidad de instalación
Comprobación / Medición
Separación del hormigón y líquidos dentro del tubo tremie - Inmersión del tubo- tremie durante el hormigonado y recuperación
Comprobación / Medición
Medición
Observación
- En cada juego de tubos - En cada pilote
En cada jugo de tubos El tubo - tremie debe descansar sobre fondo
Comprobación
Comprobación de la profundidad del hormigón en relación con la longitud del tubo
- Mantener inmersión suficiente - Evitar segregación
-Inmersión durante la recuperación del tubo- tremie - Observación
tremie
- Contaminación del hormigón
- Mantener inmersión suficiente - evitar estrechamientos - segregación y contaminación del hormigón Altura suficiente por encima de la cota de hormigonado Seguridad en la
Inmersión del entubado durante la extracción
Comprobación de la profundidad del hormigón en relación con la longitud del entubado
8
Cota de hormigonado
Medición de profundidad
9
Relleno de
Comprobar
10
perforación sin hormigonar Volumen de hormigón Cabeza de pilote después del hormigonado
dentro de la armadura Preparación para la recuperación
Frecuencia En cada tubo antes y durante la instalación
Evitar la En cada pilote segregación del hormigón al inicio del hormigonado Evitar segregación En cada pilote
7
11
Finalidad - Limpieza - Estanqueidad - Uniformidad interior - Compatibilidad con tamaños de los áridos - Libre movimiento
Comprar consumo con volumen teórico de excavación Inspección visual
obra Detectar sobre excavación o estrechamiento obsesivo Detectar flujo excesivo de agua
Continuamente
Utilización de tapa de fondo o pelota plástica
cualquier acumulación de agua dentro del tubo tremie Continuamente
Observar cualquier descenso o acenso súbito del hormigón
En cada pilote
En cada pilote En cada pilote (si fuera posible) En cada pilote ( si fuera posible)
Siempre se producirá cierta exudación debido a la compactación propia del hormigón.
16
Tabla 1.06 Control de pilotes de hélice continúa Concepto Condiciones y dimensiones de hélice Proceso de excavación
1
2
Profundidad
3
de excavación
Control -Inspección visual -Mediciones
Finalidad Idoneidad
Observación
Limitar sobre excavación
Frecuencia Antes comienzo perforaciones Continuament e
Comprobar velocidad de rotación y penetración Comprobar
Conformidad
En cada pilote
Algunos datos
- Velocidad de rotación - Penetración - Material -Profundidad
pueden ser relativos y no concluyentes
Tabla 1.07 Control de descabezado Concepto Hormigón en cota de descabezado
1
Control Inspección visual - Calidad del hormigón - Sección del pilote- uniformidad - Existencia de fisuras - Estado de armaduras - Recubrimiento de hormigón
Finalidad Frecuencia Asegurar En cada pilote condiciones satisfactorias para conectar el pilote a la superestructura
Observación Si la calidad del hormigón en la cota de descabezado es inadecuada, el pilote tendrá que ser demolido a mayor profundidad y hormigonado de nuevo después de formar una junta de construcción
También la norma UNE-EN 1536 establece la ejecución de algunos ensayos con objetivos de comprobar e investigar características de resistencia y deformación además de la integridad y construcción adecuada de los pilotes. Dentro de los ensayos que se presentan en la norma se pueden mencionar: -
Pruebas de carga estáticas, escalonadas, de velocidad constante y dinámicas: donde el pilote es sometido a distintos esfuerzos axiales y/o laterales, aplicados a la cabeza de este, con el objetivo de analizar su capacidad.
-
Ensayo de integridad: para verificar la buena calidad de los materiales.
-
Ensayo sónico: donde una serie de ondas pasan de un transmisor a un receptor.
17
1.4 Trabajos preliminares Para una buena labor de pilotaje es necesario retirar y remover todos los obstáculos y/o escombros que impidan una correcta realización del pilote y del trazado de este mismo, como pueden ser fundaciones viejas, muros, bloques, enfierraduras perdidas, etc. Para esto se utilizaN maquinarias como son las retroexcavadoras, que limpian y emparejan la superficie donde se va a trabajar.
Fotografía 1 y 2: Retiro de escombros. R Vásquez C. 25/07/09.
Durante la realización de algunos pilotes a través de la obra fue necesario detener momentáneamente el proceso de perforación, debido a que en lugar se pudieron encontrar fundaciones existentes, lo que procedía a hacer en este caso, es una excavación con maquinaria pesada y retirar cualquier escombro que pueda ser causal de impedimento de la correcta ejecución de los pilotes. Una vez retirados los escombros se procede a rellenar la excavación para poder ubicar la máquina perforadora en el lugar determinado.
Fotografía 3 y 4: Relleno de excavaciones tras retiro de escombros. R Vásquez C. fecha: 15/09/09
18
CAPITULO II: Metodología de Ejecución de Pilotes
19
2.1 Empresa subcontratista La empresa subcontratista que le correspondió la ejecución de los pilotes correspondía a Mandry equipos Ltda., esta se encuentra ubicada en la ciudad de Santiago, es una empresa dedicada a efectuar cimentaciones especiales como pilotes de grandes diámetros hormigonados in situ, paredes moldeadas y anclajes de suelo.
El personal, la metodología y el concepto de calidad utilizado, proviene de la larga experiencia del personal capacitado en el exterior y por transferencia tecnológica alemana.
El equipo de trabajo traído por la empresa subcontratista cuenta con un supervisor, un capataz, un operador de la maquina pilotera, un maestro y su ayudante y un mecánico.
2.2 Descripción del tipo de pilotes En el curso de fundación del edificio Borde Río se utilizó un proceso de cimentación profunda a través de pilotes perforados “in situ”.
Las fases de ejecución de un pilote perforado y hormigonado «in situ» son básicamente tres: a) Realización de la perforación b) Colocación de la armadura c) Hormigonado d) Descabezado del pilote
Dadas las características del terreno en la obra se utilizó el método de rotación con entubación recuperable que es aplicable a todo tipo de suelo a excepción que contenga grandes bolones o bloques. 20
Los pilotes fueron armados en toda su longitud, estando calculada la armadura para la envolvente de los esfuerzos a absorber. Las armaduras fueron convenientemente rigidizadas para su izado y colocación en el pilote. Se dispusieron de asas para izado en acero dulce. Las azas utilizadas en la obra Borde Río correspondieron a un diámetro de 22mm, cuya longitud fue de 150 cm.
Los pilotes se hormigonaron en sentido ascendente mediante el tubo tremie. En el hormigón se aceptó un asiento con un cono de Abrams comprendido entre 18 y 20 cm, y una resistencia característica fijada según proyecto, que en este caso de la construcción del edificio Borde Río se utilizó un hormigón H-30.
Fotografía 5: cono de abrams. R Vásquez C. 10/08/09
Las dimensiones del pilote correspondieron a aproximadamente 10 metros de profundidad, con un diámetro de 1000mm, el recubrimiento requerido fue de un mínimo de 50mm.
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2.3 Proceso de construcción de pilotes. Como se indicó anteriormente el método utilizado en la colocación de los pilotes es el llamado método con entubación recuperable. Es capaz de perforar pilotes de distintos diámetros hasta los 2000mm, en este caso se utilizaron pilotes de diámetro de 1000mm.
Los procedimientos básicos para la colocación de los pilotes con el método especificado consiste en realizar una excavación con una hélice y un balde, conteniendo las paredes de la perforación con la entubación o camisa recuperable, luego se procede la colocación de la armadura y posterior a esto sigue el proceso de hormigonado a través del tubo tremie, y la posterior extracción de la camisa, para luego finalizar la construcción del pilote.
Como se indicó anteriormente la secuencia de operación de los pilotes consta de tres partes principales que son la perforación, colocación de la armadura y el hormigonado, estas partes se subdividen en varios procesos que darán a entender de mejor forma la confección de pilotes y corresponde a la siguiente: a) Perforación
Preparación de la superficie de trabajo Trazado
Preparación de lodo bentónico
Perforación del pilote
Colocación de camisas
Desarenado
b) Colocación de la armadura Fabricación de la armadura
Colocación de la armadura
c) Hormigonado
Recepción del camión mixer Hormigonado Extracción de las camisas.
d) Descabezado del pilote 22
a) .- Perforación - Preparación de la superficie de trabajo
Lo primero que se realizó para la construcción de pilotes fue la preparación de la superficie de trabajo, tanto del lugar donde se posesionó la perforadora y del lugar donde se perforó, ya que fue indispensable tener una superficie compacta para que la máquina perforadora quede estable y pueda realizar todas las maniobras necesarias para la perfecta ejecución de los pilotes. La superficie de trabajo quedó lo más pareja y horizontal que fue posible. Sobre esta superficie se realizó el replanteo del eje del pilote, donde el trazador situó dicho eje.
Fotografía 6 y 7: preparación de la superficie de trabajo. R Vásquez C. 10/08/09
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.-Trazado Una vez que fue preparada la superficie, se procedió a realizar es el trazado del eje del pilote sobre el terreno, para esto se trazaron los ejes con una lienza y se ubicaron la intersecciones de los ejes que mejor representen a la futura colocación del pilote, una vez colocada la lienza se marcó la distancia necesaria para que el eje del pilote sea ubicado en el lugar determinado. Luego se posesionó la plomada y se ubicó una estaca de madera enterrada en el suelo con un clavo sobresaliente en su parte superior que indica el eje del pilote. En casos especiales donde el pilote no se encontraba sobre un eje, se procedió a utilizar estacas auxiliares que facilitaron encontrar la ubicación del eje del pilote.
Fotografía 8 y 9: trazado del pilote. R Vásquez C. 10/08/09
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Posterior a esto una vez replanteado el eje del pilote se procedió a colocar dos referencias auxiliares a 2 metros del eje del pilote, que sirvieron para ubicar la primera camisa sobre el terreno, esta camisa posee una corona cortante y penetró en el terreno, una vez que fueron puestas las referencias auxiliares, se posesiono la camisa sobre el eje trazado y se verificó las distancias hasta que se logró la ubicación deseada, a la vez se verificó la verticalidad de la camisa con un nivel de burbuja a medida que dicha camisa fue penetrando en el terreno.
Fotografía 10: medición de referencias auxiliares. R Vásquez C. 10/08/09
Todo este proceso de replanteo fue repetido para cada pilote construido.
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.-Preparación de lodo bentónico
La preparación del lodo bentónico consiste en la solución de bentonita con agua, la función principal que cumplía esta solución es la de hacer más fácil la penetración de la camisa en el terreno, es así que previo a la perforación de un pilote fue necesario revisar el suministro para la preparación de esta solución de lodo, ya que este fue utilizado durante prácticamente todo el proceso de perforación. Si bien la utilización de este lodo en esta obra tenía como función la reducción de la fricción de la camisa con el terreno, la norma UNE-EN 1536, en ningún momento establece la utilización de este lodo en conjunto con la con la perforación con camisa recuperable, es más, en un apartado de la norma establece que el entubado recuperable no deberá ser instalado en perforación previas estabilizadas con lodos estabilizadores, salvo que se adopten precauciones especiales para evitar la contaminación del hormigón.
Fotografía 11: lodo bentónico. R Vásquez C. 14/08/09
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.-Perforación del pilote
La perforación comenzó una vez trazado el eje del pilote, la máquina se posicionó en un lugar adecuado sobre un terreno ya mejorado para lograr una mejor maniobra de ésta. La operación de perforado comenzó con la primera camisa que es introdujo en el terreno en su totalidad o hasta la máxima capacidad que puede penetrar por movimientos rotatorios de la misma, se midió la distancia del borde de la camisa a los puntos de referencia auxiliares que fueron colocados previamente a una distancia determinada de el eje del pilote, para así corroborar la perfecta ubicación de esta, se verificó también la verticalidad a cada momento a medida que la camisa fue siendo enterrada.
Fotografía 12 y 13: Inicio de perforación del pilote. R Vásquez C. 12/08/09
Luego cuando la camisa alcanzó un nivel suficiente de penetración en el terreno, se procedió a colocar la hélice para aumentar la profundidad de perforación del pilote, se continuó con la hélice hasta que la consistencia de material extraído no hiso factible su uso.
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.- Colocación de camisas Las camisas fueron colocadas de tal manera que permitieron su posterior extracción durante el proceso de hormigonado. Fueron revisadas antes de cada proceso con el fin de encontrar imperfecciones y además fueron
limpiadas
después de cada operación.
Fotografía 13 y 14: Colocación de la camisa y perforación por helice. R Vásquez C 27/08/09.
Posteriormente al perforar lo suficiente o cuando fue necesario, se cambió la hélice por el balde, este se utilizó para sacar el material suelto que fue removido anteriormente con la hélice, la utilización del balde concluye cuando este ya no sea capaz de extraer el material disuelto y de esta forma se colocó la hélice nuevamente, para profundizar más la perforación.
Fotografía 15 y 16: perforación por balde. R Vásquez C 25/08/09.
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Sucesivo a esto se hiso penetrar una segunda camisa que fue ensamblada a la anterior y fijada por medio de 10 pernos que sirvieron para asegurar las camisas. Luego se repitió la técnica anterior de la perforación con la hélice y el balde. Y nuevamente se volvió a realizar el proceso, colocando una nueva camisa y así se continuó hasta alcanzar la profundidad que era requerida. Como se menciono anteriormente se ayudó a la penetración de la camisa con una solución de lodo bentonita, este lodo fue vaciado constantemente por el contorno de la camisa y sirvió para que esta se deslice más fácilmente a través de la perforación.
Fotografía 17 y 18 pernos de unión de las camisas. R Vásquez C 25/08/09.
.- Desarenado Después de alcanzada la profundidad deseada, que en el caso de esta obra fue de aproximadamente 12 metros se procedió a la limpieza del fondo y una preparación para un proceso de desarenado. Dicha limpieza se realizó colocando grava hasta una altura de aproximadamente 2 metros en el fondo del pilote y posteriormente se rellenó con agua y se retiraron los sedimentos que pudieran haber decantado tras la perforación del pilote, este último proceso fue de mucha importancia sobre todo en este tipo de terreno donde se construyeron los pilotes ya que la grava puesta en el fondo de la perforación sirvió como un tapón que evitó la presión ejercida por los sedimentos y a su vez esto impidió que malla salga junto con la camisa durante el proceso de extracción.
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Fotografía 19 y 20: Limpieza del fondo. R Vásquez C 03/09/09.
A medida que progresa la excavación el material de desecho se ha extraído, la perforadora lo fue depositado a un costado de esta misma, este material fue removido por una retroexcavadora y colocando en un lugar determinado para su posterior retiro hacia los botaderos, por medio de camiones tolva. Siempre la plataforma de trabajo se encontró despejada y libre de cualquier artefacto o desecho que impidiera su buen funcionamiento, por esto la máquina retroexcavadora cumplió un papel esencial en el proceso de pilotaje.
Fotografía 21 y 22: Material extraído. R Vásquez C 10/08/09.
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Se tomaron muestras de suelo a diferentes profundidades en cada pilote y de esta forma se tiene un registro y a la vez un respaldo, ante cualquier eventualidad que pudiera pasar en un futuro, las muestras fueron siendo colocadas dentro de bolsas separadas por su profundidad y puestas dentro de tuberías de PVC 110 mm que quedaron totalmente selladas, con la finalidad que puedan mantener las mismas características del momento que fueron extraídas. Estas fueron guardando en un lugar determinado.
Fotografia 23 y 24: muestras de suelo extraido. R Vásquez C 28/09/09.
El tiempo promedio de la perforación de un pilote es alrededor de 2 horas, dependiendo de las condiciones del terreno. Y obviamente de que la máquina perforadora no sufra ningún inconveniente durante en proceso.
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b) .- Colocación de la Armadura .- Fabricación de la armadura La elaboración de la armadura se ejecutó fuera del área de trabajo a pilotear, en lugar donde se pudieron realizar todas las manipulaciones y todos los requerimientos para el buen desarrollo de los trabajos de confección de esta.
Fotografía 25 y 26: Confección de la armadura. R Vásquez C 25/08/09.
Para la construcción de la armadura se utilizaron 16 fierros de 25 mm para el largo de la estructura, este largo alcanzó los 10 metros que es la longitud del pilote. Además se armaron con cinco aros de rigidez de 16mm cuyo desarrollo alcanzó 3,4m. Se colocaron estribos de 12 mm a 25 cm de acero A-66.
Una vez que el cuerpo principal de la armadura estuvo terminado, se instalaron zetas de rigidez de diámetro de 22 mm, están se colocaron de a pares formando cruces entre aros de rigidez. Además se debieron soldar dos asas de izaje por armadura bajo el aro superior y diametralmente opuestas, con un leve quiebre hacia el interior, las cuales fueron hechas de acero dulce de diámetro de 25 mm, con un desarrollo de 75 cm, cada una. También se le colocaron calugas o separadores de hormigón que van a razón de ocho separadores por los tres primeros aros de rigidez del cuerpo y cuatro para el resto de los aros, estos fueron 32
amarrados al borde de la armadura para poder conseguir el recubrimiento mínimo necesario, que era de 5 cm. Además de esto a algunos pilotes se les instaló armaduras de refuerzo según concernían al diseño del proyecto, estos refuerzos corresponden a 8 suples de diámetro 25 y un largo de 5m.
El tiempo promedio de la confección de la armadura fue alrededor de dos horas de trabajo, el mayor tiempo utilizado durante la confección corresponde a la colocación de los rollos de estribos.
Fuente: proyecto de pilotaje obra Borde Río.
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.-Colocación de la armadura Una vez que las armaduras estaban terminadas se transportaron con la retroexcavadora al lugar de colocación del pilote, aquí fueron izadas por la misma pilotera a través de su arnés y tras diversas maniobras se pudieron ubicar dentro de la perforación al interior de la camisa.
Fotografía 27 y 28: colocación de la armadura. R Vásquez C 28/08/09.
Luego una vez que fue puesta la malla en su lugar a esta se le amarró una piola o alambre, que cumplió una función muy importante y así poder controlar que al momento de la extracción de la camisa la malla no quede enganchada en esta o se levante por la presión que pueda tener la perforación en el fondo.
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c) .- Hormigonado .-Recepción del camión mixer El primer procedimiento antes de colocar el hormigón fue la coordinación con la planta de hormigonado, de esta forma el camión mixer estuvo a la hora indicada para el proceso de hormigonado, antes de hormigonar el pilote se hiso un ensayo de cono del la mescla traída por el camión, este ensayo fue supervisado por el jefe de obra quien dio el visto bueno para que el hormigón sea utilizado en el pilote. El asentamiento del cono deberá ser de 20 ± 2 cm.
Fotografía 29 y 30: Medición de cono y camión mixer. R Vásquez C 10/08/09.
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.- Hormigonado Como se dijo anteriormente el proceso de hormigonado consiste en el llamado hormigón sumergido, para este proceso se utilizó un tubo tremie, cuyo diámetro utilizado en la obra Borde Río fue de 25 cm.
Fotografía 31, 32 y 33: Tubo tremie. Rodrigo Vásquez C 10/08/09.
El procedimiento comenzó ubicando el tubo tremie dentro de la perforación hasta llegar al fondo de esta, para lograr esto el tubo tremie fue colocado por tramos según sean las longitudes requeridas, una vez que el tubo llegó al fondo de la perforación, se introduce una pelota de goma en el interior del tubo tremie que sirvió de tapón y a la vez evitó la segregación del hormigón y que este baje 36
rápidamente. Una vez que el tubo se ha llenado se levanta por no más de 15 cm del fondo para que comience a fluir el hormigón. El izado inicial del tremie se realizó en forma pausada, se controlo la altura sumergida del tubo tremie en todo momento además de comprar el volumen de hormigón con la altura de este. La colocación del hormigón fue casi siempre muy continua, por lo que no se evidenciaron alteraciones en este sentido. También se verificó que el tubo tremie permaneció lo mas fijo posible tarando que no existan oscilaciones mientras fluía el hormigón.
Fotografía 34 y 35: vertido de hormigón en tubo tremie. R Vásquez C 10/08/09.
Los movimientos verticales del tubo tremie fueron cuidadosamente controlados por el operario y los ayudantes.
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El tiempo promedio del proceso de hormigonado correspondió a 30 minutos, dependiendo de la frecuencia de los camiones.
Fotografía 36, 37 y 38: proceso de hormigonado. R Vásquez C 10/08/09.
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.-Extracción de la camisa. La extracción de la camisa se llevó a cabo mientras el hormigón aun estaba fresco, mientras se realizaba el proceso de hormigonado.
En el momento de la extracción se coloco atención en mantener dentro del entubado un volumen de hormigón suficiente para que la armadura se sostenga y a la vez pueda seguir con la extracción de la otra camisa, en un proceso ininterrumpido.
Se tuvo principal atención en el cabo que se ato a la armadura y así se verifico en cada pilotaje que no allá surgido algún problema con la armadura, como puede ser el atascamiento de la malla con la camisa o el levantamiento de esta debido a la presión.
El procedimiento comenzó fijando el tubo tremie a través de la Kelly para poder efectuar la maniobra de extracción, luego se bajó la campana y se fijaron dos pernos auxiliares a la camisa y se soltaron en un cuadro de apoyo, para así comenzar a levantar la camisa con movimientos rotatorios. Una vez que la camisa salió en su totalidad se soltaron los 10 pernos de ajustes y se volvió a fijar el cuadro de apoyo a los topes de la segunda camisa, se soltó el tubo tremie de la Kelly y se depositó sobre la horquilla auxiliar para así poder dejar cuidadosamente a un costado la camisa ya extraída.
Fotografía 39 y 40: Extracción de la camisa. R Vásquez C 10/08/09.
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d) .- Descabezado del Pilote Se realizó el descabezado del pilote al tiempo más que suficiente para que hormigón alcanzara una buena consistencia, y además solo en el momento en el cual se iba a proceder a realizar el emplantilladlo para la posterior fundación. Se elimino el hormigón de baja calidad que quedó en la parte superior del pilote, y se dejaron las armaduras expuestas de pilote. Este descabezado es de aproximadamente un metro. El
descabezado
comenzó
con
una
excavación
realizada
por
la
retroexcavadora que retiró la mayor parte de la tierra, luego se siguió con el descabezado picando la cabeza del pilote con el aguijón de la misma retroexcavadora. Para después ser terminado por un obrero.
Fotografía 41 y 42: descabezado de pilote. R Vásquez C 02/10/09.
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2.4 Diagrama de flujos de proceso de pilotaje. A continuación se presenta un diagrama de flujo que muestra el proceso de pilotaje, dividido en sus tres etapas más importantes.
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Diagrama de flujos de proceso de pilotaje.
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Diagrama de flujos de proceso de pilotaje.
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CAPITULO III: Equipo de Trabajo
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3.1 Maquinaria La principal maquinaria utilizada en la confección de pilotes es la pilotera o perforadora, además esta debió ser apoyada por una retroexcavadora y de otro tipo de maquinarias necesarias durante el proceso. A continuación se detalla las partes más características de la maquina pilotera, también algunas maquinarias de apoyo logístico.
.-Pilotera o perforadora : esta cumple la función de perforar, extraer la tierra removida, la colocación y la extracción de la camisa, el izaje de la armadura, la colocación y manejo del tubo tremi, en definitiva cumple la mayor parte de los procesos de fabricación de pilotes in situ. La pieza que mayormente caracteriza una pilotera es la Kelly, que es una especie de barra con la cual se logra alcanzar la profundidad requerida en la perforación. La pilotera utilizada en la obra Borde Río tiene una Kelly que logra un alcance de hasta 16 metros,
Fotografía 43: Maquina pilotera. R Vásquez C 03/08/09.
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La perforadora que se usó en esta obra corresponde a un equipo klemm. Cuyas características principales son las siguientes: -
Una altura de 16,90 mts.
-
Un ancho de 3,80 mts.
-
Largo (al eje 6,8) mts.
-
Peso de transporte 41,5 toneladas
-
Peso total armado 48,5 toneladas
-
Torque máximo 110 kN
-
Diámetro máximo de perforación 1200 mm. ( www.mandryequipos.cl)
Fuente: www.madryequipos.cl
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.-Hélice: tiene la función principal de profundizar la perforación para así poder introducir las camisas, además de extraer todo el material que sea posible por esta, cada vez que sea introducida a la perforación.
Fotografía 44: hélice R Vásquez C 10/08/09.
Fuente: UNE-En 1536.
.-Balde o bouquet: tiene la función de extraer el material de la perforación que ha sido removido por la hélice, este tiene forma cilíndrica y una palanca de apertura con la cual se hace posible la extracción del material más fino o que no pueda ser extraído con la hélice.
Fuente: UNE-EN 1536
Fotografía 45: balde. R Vásquez C 10/08/09.
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.-Camisas extraíbles o entubados: La camisa son una especie de tuberías en forma cilíndrica, rectas y con las paredes lisas, estas son colocadas hasta la parte más profunda donde irá el pilote. Estas pueden tener una longitud variable dependiendo de las condiciones de cada pilote. Para la extensión de las camisas, las juntas van unidas por tuercas roscadas que deben ser impermeables. Las camisas deben tener el aguante necesario para resistir las presiones que son ejercidas por el terreno. La primera camisa que es colocada en el terreno tiene una corona cortante, con la cual se hace posible la colocación de esta en la superficie, por simple oscilación y penetración.
Fotografía 46: camisas extraíbles. R Vásquez C 10/08/09.
Fuente: UNE-EN 1536
.-Retroexcavadora: Preparó la plataforma de trabajo para la maquina pilotera y retiró los excedentes de material que fueron extraídos de la perforación. Además se utilizó para transportar cargas de equipamiento y de materiales, como fueron las enfierraduras, como también las camisas de la perforación, etc. También fue utilizada para la realización de excavaciones y retirar cualquier escombro que pudo impedir el trabajo de la perforadora como fueron fundaciones existentes. La función básica en general correspondió a un apoyo logístico hacia la pilotera, dándole la ayuda necesaria que requirió.
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Fotografía 47: Retroexcavadora. R Vásquez C 27/07/09.
.-Camión hormigonero: Trae la mezcla de hormigón desde la planta a la obra. Y la deposita en el embudo del tubo tremie. Previo a esto se realizó el ensayo de cono para corroborar que el hormigón cumplía con las condiciones básicas para el pilote.
Fotografía 48: Camión Hormigonero. R Vásquez C 03/10/09.
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.-Soldadura y oxicorte: Equipo necesario para soldar y cortar fierros. Su utilización se basó en la colocación de los ganchos de suspensión de la armadura para su posterior izaje y colocación dentro de la camisa. Además fue necesaria para realizar cualquier reparación de la pilotera ante una inminente falla que esta pudo tener.
Fotografía 49: soldadura y oxicorte. R Vásquez C 25/09/09.
.-Motobomba de agua: fue utilizada para extraer agua de alguna fuente y con ella llenar la perforación con el agua necesaria para el posterior proceso de hormigonado.
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3.2 Equipo Utilizado .-Pernos de unión de camisas : estos cumplieron la función de fijar las camisas unas con otras, una vez que han fueron acopladas, así alargaron la longitud de estas para que pudieran ser introducidas en la perforación y de esta forma alcanzar la profundidad requerida, una vez terminado el proceso y al momento que las camisas iban siendo extraídas los pernos de unión fueron retirados y lavados para poder nuevamente ser utilizados en otro pilote.
Fotografía 50: pernos de unión camisas. R Vásquez C 25/09/09.
.-Tubo tremie: El tubo tremie es un elemento imprescindible en la colocación de pilotes in situ, este tubo es colocado por tramos que cuya longitud dependen de las necesidades del proyecto. Este está constituido por un embudo en su parte superior y elementos de sujeción. El resto del tubo tiene un diámetro constante que puede oscilar entre los 20 y los 30 cm, el diámetro del tubo utilizado en la confesión de los pilotes de la obra Borde Río, corresponde a un diámetro de 25 cm. Estos tubos son depositados en una jaula que sirve de apoyo. El tubo deberá ser limpiado una vez que sean utilizados para poder eliminar cualquier partícula que se adhiera a ellos.
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Fotografías 51: Tubo tremie. R Vásquez C 25/09/09.
.-El embudo: tiene como función la recepción del hormigón en el tubo tremie, este cuando no es utilizado se posesiona sobre una horquilla que evita el contacto del embudo con la superficie del suelo.
Fotografía 52: Embudo de tubo tremie para hormigón. R Vásquez C 25/09/09.
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.-Tope de tubos: este es utilizado para poder transportar cada parte de los tubos tremie colocando a un extremo de estos y fijándolos con una piola
Fotografía 53: tope de transporte de tubo tremie. Rodrigo Vásquez C 25/09/09.
.-Jaula de los tubos tremie : tiene la función de mantener el tubo fuera de contacto de la superficie, sobre esta jaula se depositan los tubos en el momento que no son utilizados.
Fotografía 54: Jaula de colocación tubo tremie. R Vásquez C 25/09/09.
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.-Piola de fijación: Los tubos son unidos a través de una piola, estos son ensamblados uno dentro de otro, se coloca la piola que sujeta ambos tubos, esto lo hace un procedimiento muy práctico y de esta forma se procede hasta lograr los diferentes largos que pudieran utilizarse en el procedimiento dependiendo los requerimientos
Fotografía 55: piola de fijación. R Vásquez C 25/09/09.
.-Pelota de goma: esta es colocada en el tubo tremie antes de la colocación del hormigón, cumple una función importante, para que el hormigón no segregue y llegue al fondo del pilote en el estado ideal, además sirve de tapón del tubo, así cuando el hormigón ejerce una presión suficiente, la pelota sale del tubo y emerge a la superficie con la presión del agua.
Fotografía 56: pelotas de goma utilizadas de tapón. R Vásquez C 25/09/09.
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3.3 Personal mano de obra Dentro del personal encargado de la ejecución del pilote podemos encontrar:
Operador de la pilotera: tiene la función de manejar la máquina perforadora y hacer todas las maniobras que sean necesarias durante el proceso de pilotaje.
Maestro y un ayudante: que son los encargados de hacer las mediciones de profundidad, verticalidad, etc. Además de hormigonar el pilote y dar las indicaciones necesarias para que el operador pueda cumplir una buena labor.
Capataz: funcionario que supervisa cada trabajo que se realiza, como también verificar si a la llegada del hormigón este cumple con las condiciones necesarias como son por ejemplo el cono de abrams.
Mecánico: realiza la mantención y reparación del equipo ante cualquier eventualidad que pudiera ocurrir durante el proceso de construcción.
Topógrafo o trazador y un ayudante: tiene la misión de corroborar el replanteo y las cotas del pilote, trazar el eje del pilote que se perforara.
Equipo de enfierradores: estos tienen por objetivo confeccionar la armadura dándoles las características necesarias para el proyecto.
Soldador: realiza los últimos ajustes necesarios para dejar lista la armadura como son la colocación de los ganchos de izaje de donde será izada la armadura.
Operador de maquinaria excavadora: asume la tarea de retiro de material del costado de la maquina, además de mejorar la plataforma de trabajo antes de comenzar con la perforación, y el transporte del grava para ser puesto sobre el fondo del pilote una vez que se haya terminado con la excavación.
Operario del camión de hormigón : este se ocupa de transportar el hormigón desde la planta hasta el lugar de la obra, además manejar el vaciado del hormigón hacia el tubo tremie.
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3.4 Equipo de medición .-Huincha métrica: se utilizaron para poder medir la profundidad y la ubicación de los puntos auxiliares.
.-Nivel de burbuja: se empleó para medir la verticalidad de la camisa a medida que esta se está colocando.
Fotografía 57: Nivel de burbuja. Rodrigo Vásquez C 25/09/09.
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.-Barras auxiliares: estas fueron aplicadas como ayuda para establecer el lugar específico de la colocación de la camisa.
Fotografía 58: barras auxiliares. R Vásquez C 27/08/09.
.- Nivel topográfico: usado para medir las cotas de los pilotes.
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CAPITULO IV: Control de Calidad del Proceso de Construcción de Pilotes
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4.1 Control de calidad El proceso de control de calidad durante el procedimiento de construcción de los pilotes in situ cumple una función importantísima para el buen soporte de la posterior superestructura, ya que en ellos recaerá todo la carga del edificio.
Durante este transcurso se realizaron cuatro procesos de control de calidad a cada uno de los 139 pilotes instalados, específicamente relacionados con los ámbitos de perforación, armadura, hormigón y verticalidad, los cuales se resumen en un protocolo de pilotaje creado por la empresa subcontratista y que se muestra a modo de resumen más adelante.
4.2 Control trazado y perforación Como el procedimiento de construcción parte con el trazado del eje, el primer proceso de control de calidad se hizo al control de replanteo.
Este control se realizó a los ejes del pilote, de esta forma se pudo obtener su ubicación exacta, cada trazado fue inspeccionado por el jefe de obra, quien dio el visto bueno para poder continuar con el proceso, esto fue realizado al comienzo de cada perforación a ejecutar.
El siguiente control fue la verificación de la plataforma de trabajo. Para cada pilote a construir se realizó un proceso de mejorar la plataforma de trabajo con la retroexcavadora, donde se verificó visualmente la nivelación de esta, con el propósito de poder otorgar una estabilidad a la máquina perforadora, Este control fue efectuado correctamente en cada zona donde se ubicó la maquina pilotera.
Antes de iniciar el procedimiento de perforación, se
examinaron las
condiciones de la camisa de entubado antes y también durante la colocación de esta, así como igualmente ser verificaron las herramientas que fueron utilizadas. Se realizó una limpieza del entubado inmediatamente al momento de su extracción por lo que se disminuyó el potencial riesgo de encontrar fallas al momento de ser reutilizada. 59
Con lo anterior, se verificó también la posesión y el uso de herramientas generales, así se tuvo una seguridad en el uso de ellas. Las herramientas fueron utilizadas constantemente así que su revisión se efectúo en forma periódica.
Luego se verificó la ubicación y la verticalidad de la camisa, así se tuvo un control de la construcción del pilote, este control fue realizado por una plomada, una cinta métrica y un nivel de burbuja, la cinta métrica se utilizó para medir la distancia a las barras auxiliares y también la profundidad que
llevaba la
perforación, el nivel de burbuja y la plomada fueron utilizadas para verificar la verticalidad de la colocación de la camisa.
Se fue verificando permanentemente la colocación de la camisa, a través todas los tipos de mediciones ya mencionados, así determinó el avance en la perforación, fue eficiente que la verificación allá sido realizada continuamente durante la ejecución del pilote.
Además también fue necesario también llevar a cabo una medición de la cantidad de agua que se coloco en la perforación del pilote. Con esta medición se pudo saber la presión necesaria para que los sedimentos puedan salir y el hormigón pueda ser colocado en buenas condiciones. La cantidad de agua que se colocó en la perforación fue regular para todos los pilotes, debido a la similar profundidad de estos, esta cantidad correspondió a una diferencia de altura a la cima del tubo de unos 2,5 metros aproximadamente.
También se obtuvo una muestra de los estratos conseguidos en la extracción del material excavado y se efectúo una inspección visual de este, así se pudo determinar los cambios de suelo que se presentaron a través de la profundidad de la excavación, esto fue realizado continuamente a cada pilote y a distinta profundidad, se guardaron todas la muestras extraídas. Estas muestras fueron guardadas con su respectiva identificación del pilote.
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Una vez que se finalizó en proceso de perforación, se verificó la profundidad de la excavación de cada pilote con los instrumentos necesarios como la cinta métrica.
También se realizó la necesaria limpieza de la base del pilote para tratar de eliminar todas las partículas que puedan afectar al hormigón, esto se practicó a cada pilote.
Prácticamente todos los aspectos señalados en este segmento son realizados correctamente por la empresa subcontratista en colaboración con la constructora, por esto se puede decir que en el proceso de perforación se cumplen las medidas que se dictan en la norma UNE –EN 1536.
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4.3 Control de armaduras Dentro del proceso para la construcción de pilotes in situ fue indispensable tener un control de todo lo referente al proceso confección de las armaduras de los pilotes. Por esto fue necesario tener en cuenta algunos aspectos dentro de este proceso como fueron: Preocuparse de tener un buen suministro de materiales, donde existía un control de documentos de entrega, y de las dimensiones de los fierros utilizados, así se tuvo una conformidad de que se disponía del material necesario a utilizar. En esta faena siempre se trato de mantener el suministro necesario para la confección de las armaduras.
Durante la confección de la malla se tuvo un control de las dimensiones el espaciamiento de barras longitudinales y transversales, las ataduras y la rigidez de esta. Se verificó también soldaduras presentes en la malla. En la faena se tuvo un control en las distintas armaduras verificando que se cumplían con las condiciones solicitadas, en cuanto a las soldaduras esta fueron utilizada solo para sujetar las azas de izaje, las que fueron revisadas antes de que sean levantadas las armaduras.
Se reviso la colocación de la malla en cada pilote,
para controlar la
desviación durante la colocación. Esta verificación en la obra Borde Río se realizó de forma visual corroborando que no tomen contacto con la camisa para que no fuera un problema el posterior retiro de esta.
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4.4 Control del hormigón Fue imprescindible tener un control del hormigón y garantizar un constante suministro de este y así asegurar la continuidad durante el vertido del hormigón.
Se comprobó el grado y la composición del hormigón a través de los documentos que se hacen entregas, de esta forma se tuvo una conformidad de cada camión hormigonero que llego.
También fue necesario hacer un control de la consistencia del hormigón a través del cono de abrams y así se tuvo una aprobación sobre la trabajabilidad del hormigón. Esto se efectuó en cada camión mixer que llegó a descargar sobre los pilotes, rechazando los que no cumplían con las condiciones.
Se tuvo un control durante todo el proceso de vertido del hormigón. Para esto fue básico revisar visualmente el tubo tremie verificando sus condiciones, como la limpieza y o la uniformidad en su interior. Esto se realizarsó en cada tubo antes de ser utilizado. Por ellos se lavó el tubo tremie cada vez que terminaba el proceso de hormigonado, inmediatamente después de su uso.
Se controló la profundidad de la colocación de tubo tremie, a través de mediciones, así se evitó la segregación del hormigonado, además para evitar esto se colocó una pelota de goma, que sirvió de tapón en cada proceso de hormigonado de cada pilote. La profundidad del tubo fue verificada contantemente.
Fue substancial controlar la profundidad del hormigón con respecto a la longitud del tubo tremie, considerando un margen importante, evitando así la contaminación del hormigón, y se mantuvo la inmersión suficiente, a la vez impidiendo la posible segregación de este.
Se obtuvo un registro en cada pilote del volumen real del hormigón en comparación con el volumen teórico de este. A través de toda la etapa de pilotaje se llevó una inspección a través de protocolos, que indicaron distintas 63
características y también las distintas etapas del proceso de pilotaje, entre esta se encuentra la referente a el hormigón donde se consideró el volumen teórico y el volumen real.
Por último fue trascendente comprobar las condiciones del hormigón en el proceso de descabezado, verificando la calidad del pilote, la sección del pilote, la posible existencia de fisuras, el estado de la armadura y el recubrimiento. De esta forma se demuestra visualmente que el pilote este apto para ser utilizado para base de la superestructura.
4.5 Bitácora La bitácora del proceso de pilotaje cumplío un cometido muy importante para poder llevar un registro diario de lo que sucedió con el proceso de elaboración de cada pilote. En este registro se detalló el horario de cada procedimiento, como también las eventualidades que ocurrieron.
Además de la bitácora se lleva un registro de protocolos de pilotes donde se dan a conocer las características técnicas de cada pilote como son el número de pilote, la fecha, el diámetro, la longitud del pilote, el nivel del terreno al inicio de la perforación, el nivel de la punta del pilote, la longitud de la armadura, el nivel de hormigonado, el tipo de hormigón utilizado, el cono representativo del hormigón, el volumen teórico y el volumen real del hormigón utilizado, el nivel de descabezado del pilote, la hora de inicio y termino de la perforación, colocación de armadura y hormigonado, además de cualquier observación que pueda ser añadida, entre otros aspectos.
En esta también se tiene un anotación de los imprevistos ocurridos durante la faena tales como fueron entre otros las fallas en la maquina pilotera y el tiempo perdido en su reparación, también los escombros que se encontraron en momentos de la perforación, que hicieron imposible la continuación de esta, hasta que se removieron dichos escombros excavando y rellenado nuevamente el terreno, pero en este caso no fue evidente una pérdida de tiempo ya que la pilotera podía seguir con su trabajo en otro lugar.
64
A continuación se muestra el protocolo de pilotaje utilizado en esta obra, donde se pude destacar que se subdivide en las tres etapas de mayor importancia en el pilotaje, perforación, armadura y hormigón.
65
CAPITULO V: Análisis
66
Análisis Las siguientes tablas destacan algunas muestras aleatorias de distintos pilotes seleccionados, marcados en las plantas mostradas (Anexo 1) de esta tesis.
Tabla 5.01 Etapa de Excavaciones Tipo de control
Control de replanteo
pilote Concepto
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
24 31 37 53 64 83 106 116 124 135
Ejes principales
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Plataforma de trabajo
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Posición e inclinación del pilote
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Emboquillado
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Condiciones y C dimensiones de herramientas y entubados
C
C
C NC C
C
NC
C
C
Empleo de herramientas
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Empleo de herramientas sumergibles
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Nivel excavado
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Profundidad de pilotes
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Agrandamiento
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Limpieza de base
C
C
NC
C
C
C
C
C
C
C
Presencia de agua en el fondo
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Suministro de almacenamiento
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
NA NA NA NA NA NA NA NA
NA
NA
NA NA NA NA NA NA NA NA
NA
NA
Control de Colocación de entubado excavación Nivel de agua
Control de lodo Nivel de perforación estabilizador Propiedades de la suspensión
Donde: C=Cumple; NC= No Cumple; NR= No Realizado; NA= No Aplica; CP= Cumple Parcialmente.
67
En el proceso de excavación se puede observar que no se cumplieron algunos controles que indica la norma, como son las condiciones de herramientas y o maquinaria, lo que conllevo a una detención de la máquina pilotera debido a una falla de esta, sin embargo se demuestra que se cumplió con la mayoría de los controles que dicta la norma a excepción de los que no se aplicaron. En la siguiente tabla se considera lo vinculado a la etapa de confección y colocación de armaduras.
Tabla 5.02 Etapa de Armaduras Tipo de control
Pilote
Concepto Suministro de materiales Dimensiones Confección de jaulas Separadores Colocación de Armadura Jaulas Tubos / perfiles armados Armadura especial Empotramiento de tubos de ensayo sónico y otros dispositivos
P 24
P 31
P 37
P 53
P 64
P P P P P 83 106 116 124 135
C
C
C
C
CP
C
CP
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
NA
C
NA
NA
NA
C
NA NA
NA
NA
NR N R NR
NR
NR NR NR NR NR
NR
Donde: C=Cumple; NC= No Cumple; NR= No Realizado; NA= No Aplica; CP= Cumple Parcialmente.
En la etapa de armadura en el concepto de suministro de materiales se presenta un cumplimiento parcial debido a que los insumos fueron limitados pero no impidieron la continuación de la confección de armaduras. Se cumplieron con los requisitos de control de la norma, pero no se controlo los empotramientos para ensayos sónicos, debido a que no fueron realizados ensayos posteriores a los pilotes.
68
En esta tabla se puede apreciar lo referente a la etapa de hormigonado hasta el descabezado del pilote.
Tabla 5.03 Etapa de Hormigonado Tipo de control
Control hormigón fresco
pilote
P 24
P 31
P 37
P 53
P 64
P 83
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C C
C C
C C
C C
C C
C C
C C
C C
C C
C C
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Diámetro interior, dimensiones Longitud de cada tramo
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Profundidad de la instalación
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Separación de hormigón y líquidos (tapón)
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Concepto Continuidad del suministro Grado y composición Consistencia Temperatura ambiente Temperatura del hormigón Periodo de trabajabilidad Condiciones del tubo tremie
Vertido de Inmersión del tubo hormigón durante el sumergido hormigonado Inmersión del tubo durante la extracción
C Cota de hormigonado Relleno de NA perforación sin hormigonar Volumen del C hormigón Cabeza de pilote después del hormigonado Descabeza Hormigón en cota de do descabezado
P P P P 106 116 124 135
Donde: C=Cumple; NC= No Cumple; NR= No Realizado; NA= No Aplica; CP= Cumple Parcialmente.
69
En este proceso no se aplicó el ítem de relleno de las perforación sin hormigonar, ya que se hormigonó hasta el nivel del terreno.
De igual manera no se realizaron mediciones de temperatura, tanto del hormigón como del ambiente, por lo que no se tiene ningún registro de esta.
En la siguiente tabla se da a conocer algunos procedimientos de ensayos que la norma sugiere realizar.
Tabla 5.04 Aplicación de algunos procedimientos de ensayos Tipo de control
pilote Concepto prueba de carga escalonada prueba de carga estática
ensayos Confección de jaulas ensayo de integridad ensayo sónico
P 24
P 29
P 37
P 53
P 62
NR NR NR
NR
NR NR NR
P 89
P P 106 117
P 124
P 135
NR NR
NR
NR
NR
NR
NR
NR NR
NR
NR
NR
NR
NR NR NR
NR
NR NR
NR
NR
NR
NR
NR NR NR
NR
NR NR
NR
NR
NR
NR
NR NR NR
NR
NR NR
NR
NR
NR
NR
Donde: C=Cumple; NC= No Cumple; NR= No Realizado; NA= No Aplica; CP= Cumple Parcialmente.
En la tabla anterior se ve reflejado, que en esta obra no se realizo ningún ensayo posterior al pilotaje, debido a que no fueron requeridos.
Los resultados de las muestras de pilotes aleatorios para la comparación manifiestan que en términos generales, el proceso de construcción de pilotes obedece la norma citada en esta tesis.
70
CAPITULO VI: Conclusiones
71
Conclusiones La metodología de construcción de los pilotes in situ que se presentan en esta tesis permitió hacer una similitud con la norma UNE-EN 1536. Del análisis de la comparación realizada y la revisión de los resultados se puede concluir lo siguiente. Con respecto al análisis de resultados de las 10 muestras de pilotes tomadas de forma aleatoria, se puede decir que:
Dentro de la etapa de excavaciones, el control de replanteo se cumplió en su totalidad, tanto el dirigido a los ejes principales, plataforma de trabajo y la verificación de posición e inclinación del pilote.
En el control de excavación el 20% de las muestras no cumplió con las condiciones y dimensiones de herramientas y entubados, en el 10% de las muestras de los pilotes no se realizó la limpieza de base.
En cuanto al control de lodo estabilizador se puede decir que se cumplió el suministro de almacenamiento en un 100 % de ellos, pero en ninguno de estos se controló el nivel de perforación y las propiedades de suspensión, debido a que este control se realiza a perforaciones específicas con lodo estabilizador.
Respecto a la armadura, se puede decir que el 20% de las muestras reflejan que se cumplió parcialmente el suministro de materiales, puesto que en algún momento los insumos fueron limitados pero no impidieron la continuación de la confección de armaduras.
A su vez cabe destacar que el control de los empotramientos para ensayos sónicos no fueron realizados ya que en esta obra no se hicieron ensayos posteriores a los pilotes.
En cuanto al análisis de la etapa de hormigonado de las 10 muestras de pilotes, se puede decir que en el control de hormigonado se cumplieron en su totalidad los conceptos de continuidad del suministro, grado y composición del hormigón fresco, consistencia y periodo de trabajabilidad de este mismo.
No se realizaron mediciones de temperatura ambiente, ni del hormigón, si bien la temperatura de trabajo es considerada en el protocolo que presenta la empresa subcontratista esta no fue medida. 72
En el control de vertido del hormigón sumergido cumplió casi en su totalidad con todos los conceptos de control, a excepción del relleno de perforación sin hormigonar que no fue aplicado a ningún pilote, los cuales no fueron necesarios, ya que se hormigonó cada pilote hasta la superficie de trabajo.
En cuanto a la aplicación de algunos procedimientos de ensayos, las muestras reflejan que no se realizaron ningún tipo de ensayo posterior a la confección de los pilotes, lo que dificulta determinar objetivamente la calidad final de los pilotes.
A través del proceso de construcción de pilotes
se logró describir
detalladamente cada etapa de la confección de estos. La faena realizada en la obra Borde Río, en lo que se refiere al proceso puntual de construcción de pilotes, es decir, desde la revisión del terreno para construir hasta el momento que es descabezado el pilote, visto desde aspectos generales, se efectuó lo que dicta la norma, lo que sí cabe recalcar que en esta construcción no se hicieron ensayos posteriores a la construcción, ya que la norma especifica ensayos de cargas, de sondajes y de hormigón, los que son importantes para evaluar las características de resistencia/deformidad, integridad y construcción adecuada de un pilote. En este caso sólo fueron realizados los ensayos de hormigón para cada pilote, tomando las muestras respectivas. A mi parecer estos ensayos posteriores a los pilotes, pueden tomar un carácter de optativos, debido a que los requisitos que se establecen en la norma UNE-EN1536 a lo largo de la faena son restrictivos y difícil de evadir, por lo tanto si son realizados correctamente, los pilotes debieran quedar en buenas condiciones,
Otro aspecto importante de mencionar corresponde al registro de la ejecución de cada pilote a través de la bitácora diaria, esta bitácora cumple un papel elemental al momento de analizar los errores que se pudieron cometer o simplemente la demora en
la ejecución de dichos pilotes. Dentro de los
imprevistos se pueden mencionar los ocurridos con la propia máquina pilotera, como fallas de los cables de sujeción de la kelly o fallas del motor y también de la torna mesa de la máquina, en estos casos inevitablemente se debió detener el trabajo momentáneamente hasta que se logro reparar la falla de la máquina, es aquí donde es indispensable que se cuente con un mecánico capacitado para poder sortear este tipo de inconvenientes. 73
También se pudo determinar que los problemas derivados del suelo que se presentaron en el cometido de esta obra, tuvieron referencia principalmente a la localización de escombros en el subsuelo, existieron casos en los cuales en el momento de la perforación se encontraron ladrillos, madera, losas, lo que impidió la continuación de la excavación, debiendo comenzar con otro pilote, mientras que se realizaba el retiro de los escombros a través de excavaciones y posterior mente se procedía a el relleno por capas de la excavación para así de esta forma tener una plataforma de trabajo acorde con la necesidad de la pilotera.
En la realización de esta tesis se logro hacer una comparación del proceso de pilotaje con la norma UNE-EN 1536, por lo que se da a entender que la utilización de esta norma en trabajos de pilotajes hormigonados in situ, es aplicable en nuestro país, ya que considera varios aspectos del proceso que son realizados correctamente, pero no son controlados o no queda un registro de estos como son por ejemplo la verificación de la verticalidad en la colocación del entubado. Dentro de los aspectos que se pudieran mejorar, pueden ser normar las características o la modernización de las maquinarias utilizadas, para así poder evitar de alguna forma las fallas de esta y la inminente pérdida de tiempo en su reparación. También se pueden establecer criterios nacionales para poder realizar ensayos a los pilotes, dependiendo de las características del suelo.
Por último quisiera decir, que si bien la norma europea en la cual se basó esta tesis, está muy bien elaborada y fue diseñada por un grupo de delegados de diferentes países europeos y tomando en cuenta más de 30 normas preexistentes con el fin de unificar criterios,
quisiera dejar como desafío para las futuras
generaciones de ingenieros constructores la adaptación de esta norma europea con criterios nacionales, para satisfacer las situaciones especificas o locales, adecuándose así a la realidad del país.
74
BIBLIOGRAFÍA - BERRY, P,L; D, REID. 1993. Mecánica de Suelos.
- DAS, B. M. 2001. Fundamentos de Ingeniería Geotecnia . Internacional Thomson Editores, México. Pp. 495-560.
-
Cimentaciones, (Disponible FIUBA. 2009, Agosto. http://materias.fi.uba.ar/7411/curso/TP2/teoria/tremie.pdf. Consultado el
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17de
Junio 2010
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LAB_SUR LTDA. 2008. Informe Geotécnico Edificio USS. Valdivia
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MANDRYEQUIPOS.
Descripción
de
maquinarias.
(Disponible
en:
http://www.mandryequipos.cl/pg5c.html. Consultado el 10 de octubre de 2009 ).
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el 27 de Abril 2010). - SOWER, G. 1972. Introducción a la Mecánica de Suelos y Cimentaciones.
- TERZAGUI, K.; R. B. PECK. 1963. Mecánica de Suelos en la Ingeniería Práctica, 3 ra ed. - TSCHEBOTARIOFF, G. 1963 Mecánica del Suelo, Cimentaciones y Estructura de Tierra. - UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL. 2002 Facultad Regional Rosario: fundaciones o cimentaciones.
75
Anexos
76
Anexo 1: Planta de referencia de la ubicación de los pilotes. El edificio construido se divide en tres cuerpos A, B y C. En esta planta correspondiente al módulo A destacan los pilotes 24,37, 53, 64.
A
B
C
77
Esta planta hace referencia al módulo B del edificio donde los pilotes destacados para la muestra de resultados son el pilote 83.
A
B
C
78
Esta planta corresponde al módulo C donde los pilotes que se destacan para mostrar los resultados son pilote 106, 116, 124, 135.
A B
C
79
