OE.2.1.2. EXACAVACION PARA CIMIENTOS Y ZAPATAS OE.2.3.2.2. ENCONFRADO Y DESENCOFRADO (DE SOBRECIMIENTO REFORZADO)
I. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo es el desarrollo de dos partidas contenidas dentro del tema de estructuras, el trabajo consiste en un conjunto de actividades que tienen como entrada insumos, materia prima, y como salida productos. Por otro lado, se considera el procedimiento de cómo realizar cada partida, la serie de métodos que se siguen para la consecución de pasos. Además se realiza un desarrollo de control de calidad de materiales como también las especificaciones técnicas que se deben considerar. Cuando se realizan cualquier actividad es necesario conocer en que consiste y saber cuál es el procedimiento que se sigue para lograr lo que se desea con esa actividad. Por ello en este buscamos, buscamos, conocer el desarrollo de la ejecución de dos de las partidas que se realizan en una obra de edificación: excavación para cimientos y el encofrado y desencofrado de sobrecimiento reforzado. La secuencia de procedimiento que se plantean en este informe se encuentra en base al Reglamento Nacional de Edificaciones, la consulta de bibliografía relacionada en este tema y a la consulta realizada a las personas que tiene experiencia en este ámbito.
El grupo.
II. OBJETIVOS
2.1. OBJETIVO GENERAL:
Describir el procedimiento de construcción que se sigue para la excavación de cimientos y zapatas y el encofrado y desencofrado de sobrecimiento reforzado, mediante uso de fotografías e imágenes para detallar cada uno de los procesos; con la finalidad de tener conocimientos para poder realizar en campo.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Describir el procedimiento de construcción que se sigue en la excavación para cimiento y zapatas.
Describir el procedimiento de construcción que se sigue para el encofrado y desencofrado de sobre cimiento reforzado.
Detallar los controles de calidad que se deben realizar a los materiales y cada proceso constructivo.
Pautar el procedimiento que se debe llevar a cabo en cada uno de las discrepancias que pueden ocurrir en cada proceso.
III. MARCO TEÓRICO 3.1. DEFINICIONES:
Las Cimentaciones por Zapatas son un tipo de Cimentaciones Superficiales. Una zapata es un elemento estructural que sirve de cimentación a un pilar, muro u otro elemento superficial, transmitiendo los esfuerzos que recibe de este al terreno. comprende todos los trabajos de excavación para fundaciones de estructuras sean estas corridas o aisladas, a mano o con máquina, ejecutados en diferentes clases de terreno y hasta las profundidades establecidas en los planos y de acuerdo a lo señalado en el formulario de presentación de propuestas y/o instrucciones del Supervisor de Obra. 3.2. CLASIFICACIÓN DE ZAPATAS
La zapata es un tipo de cimentación superficial, generalmente está aislada, empleado en terrenos homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas. Consisten en un ancho prisma de concreto situado bajo los pilares de la estructura. Su función es transmitir al terreno las tensiones a que se está sometida el resto de la estructura y anclarla. Las zapatas anclan la estructura al terreno, al igual que lo hacen los pilotes y las losas de cimentación en construcciones de terrenos acuosos o heterogéneos. A pesar de su homogeneidad en funciones, hay diversos tipos de zapatas empleadas en las obras residenciales y comerciales. Existen zapatas según su forma, en las cuales podemos encontrar, zapatas rectangulares, cuadraras circulares y poligonales. Por su forma de trabajar:
Aisladas: Empleadas para pilares aislados en terrenos de buena calidad,
cuando la excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada. Esta última condición se cumple mucho mejor en los pilares no perimetrales de un edificio. Las zapatas aisladas según su relación entre el canto y el vuelo o largo máximo libre pueden clasificarse en el correcto dimensionado de las zapatas aisladas requiere la comprobación de la capacidad portante de hundimiento, la comprobación del estado de equilibrio (deslizamiento, vuelco), como la comprobación resistente de la misma y su asentamiento diferencial en relación a las cargas.
Combinadas: A veces, cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la
zapata, sino excéntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con grandes momentos flectores la presión del terreno puede ser insuficiente para prevenir el vuelco de la cimentación. Una forma común de resolverlo es uniendo o combinando la zapata de cimentación de este pilar con la más próxima, o mediante vigas centradoras, de tal manera que se pueda evitar el giro de la cimentación. Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianería o zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excéntricas. Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga centradora. Dicha viga centradora junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.
Zapatas corridas o continuas: Se emplea normalmente este tipo de
cimentación para sustentar muros de carga, o pilares alineados relativamente próximos, en terrenos de resistencia baja, media o alta. Las zapatas de lindero conforman la cimentación perimetral, soportando los pilares o muros excéntricamente; la sección del conjunto muro-zapata tiene forma de "L" para no invadir la propiedad del vecino. Las zapatas interiores sustentan muros y pilares según su eje y la sección muro-zapata tiene forma de T invertida; poseen la ventaja de distribuir mejor el peso del conjunto.
Arriostradas: Son cuando varias zapatas se unen por medio de vigas
riostras, para dar mayor rigidez al conjunto, en suelos mediocres, o cuando existen acciones horizontales. El arriostramiento es una estructura de sujeción y equilibrio en la construcción de edificaciones mediante contrafuertes, arbotantes o tirantes metálicos o de madera.
Por su morfología:
- Macizas La zapata maciza tiene un vuelo y una altura. La transmisión de esfuerzos se realiza de forma piramidal. Tiene forma triangular y es más rápida y económica de construir. Los pilares en las zapatas pueden ser centrados o excéntricos. Los pilares centrados hacen que la distribución de las tensiones sea más homogénea. Las zapatas macizas sólo trabajan a compresión. Pueden ser de hormigón sin armadura interior, aunque se puede colocar una armadura de reparto para que no se fisure el hormigón, aunque lo normal es que esa armadura no sea calculada. El ángulo que se forma en el triángulo de distribución de los
esfuerzos suele ser mayor o igual a 60º y el vuelo (v) suele ser menor o igual a la mitad de la altura (h).
- Zapata rígida
Es igual que la zapata maciza pero esta si tiene una armadura estudiada porque tiene que trabajar a esfuerzos de flexión. El diámetro mínimo de la armadura debe de ser de 12 mm para evitar la corrosión. La cantidad de hierro suele ser de 25 a 40 Kg/m3 y el recubrimiento de hormigón debe ser como mínimo de 8 cm.
3.3. TIPOS DE SUELOS Suelo
cohesivo: Compuesto de limo y arcilla, este tipo de suelo, sin una
alteración y evaluación adecuadas puede resultar en un problema real como cimiento debido a su tendencia a contraerse e hincharse. Deben considerarse cuidadosos métodos de drenaje, ya que la naturaleza densa de la arcilla, fuertemente unida es impenetrable al agua cuando se compacta. En algunos casos, la arcilla y el limo tendrán que ser removidos antes de la construcción. En otros casos, las enmiendas del suelo y el análisis del subsuelo pueden garantizar la integridad estructural. Considera los costos asociados a los cimientos en suelos cohesivos antes de proceder Suelos
granulares: Incluyendo suelos con alto contenido de arena y/o
grava, los suelos granulares son generalmente adecuados para la construcción, considerando que siguen siendo permeables al agua después de comprimirlos. La instalación de un muro de contención puede ser necesaria para prevenir deslaves. El tamaño de las partículas es importante al considerar suelos granulares. Consulta a los expertos en estudios geológicos de tu localidad antes de construir.
IV. EXCAVACION PARA CIMIENTOS Y ZAPATAS 4.1. TAREAS PREVIAS: Antes de comenzar con las cimentaciones, deberán
realizarse lo siguiente:
Respecto a la norma:
En la excavación, como en todos los aspectos de la construcción, se deben respetar las normas que señale el reglamento de construcción del lugar y realizarse siempre a la profundidad señalada por el estudio de mecánica de suelos.
Protección contra derrumbes
Una de las medidas iniciales más importantes es la protección para evitar derrumbes, asentamientos o deslizamientos de tierra en los predios vecinos.
Localización de Instalaciones subterráneas
Otra medida es relocalizar las instalaciones subterráneas que pudieran cruzar por el medio y que se deben respetar.
Seguro de responsabilidad civil de daños a terceros
Una tarea más esa asegurarse de que se cuente con un seguro de responsabilidad civil de daños a terceros, que proteja al propietario y a los constructores de cualquier eventualidad.
Revisión de las máquinas y del plan de trabajo del contratista
Es responsabilidad del residente constatar que la maquinaria con que se realizará la excavación es la apropiada para este fin, así como el plan de trabajo del contratista y la ubicación correcta de las máquinas.
Levantamiento de acta previo
Para deslindar las responsabilidades que pudieran surgir como consecuencia de la excavación, lo más conveniente es realizar una inspección conjunta del sitio con la autoridad municipal responsable, de la que se levanta un acta haciendo constar las condiciones de los predios
que colindan, y las medidas de protección que se toman y tomarán en el predio en que se construye.
Vigilar la estabilidad de los cortes
Una vez que se inicie la excavación será necesario que el residente supervise y exija al contratista las medidas necesarias para garantizar la estabilidad de cortes. Cuando la separación de las colindancias lo permita, se pondrán delimitar taludes perimetrales, pero si no hay espacio, se levantarán además tabla estacas o muros colados, apuntalados o retenidos con anclas.
Señalizar las áreas de riesgo
Además, se deberán colocar barreras y señales de peligro en los bordes, para evitar caídas, accidentes y lesiones al personal.
Establecer secuencia de trabajo
La secuencia de la excavación deberá minimizar los riesgos de movimiento en las construcciones vecinas. Algunas veces, según lo indiquen los estudios de mecánica de suelo, se deberá hacer una excavación por etapas para limitar las expansiones del fondo. Generalmente se trata de excavar en una secuencia simétrica, realizando zanjas pequeñas en las que se construye y lastra el cimiento antes de continuar con las demás áreas.
Determinar el uso de otras maquinas
En ocasiones habrá necesidad de proveer sistemas de bombeo que eliminen las aguas freáticas cuando la excavación traspase su nivel. Si al bombear los asentamientos resultan mayores a lo calculado, se deberá recurrir a sistemas alternos que minimicen la contracción, o bien, reinyectar agua en la periferia de la excavación El sistema de bombeo deberá tener una capacidad 1.5 veces mayor de lo estimado. En ocasiones, habrá necesidad de colocar ataguías para contener el agua durante las excavaciones.
4.2.
PRECAUCIONES DURANTE LA EXCAVACION:
Restringir la circulación de vehículos
Se deberán tomar medidas para que los vehículos que tengan que circular por la obra lo hagan por accesos lejanos a las zanjas, a fin de evitar vibraciones y presiones que las lesiones.
Accesos seguros a la excavación
Igualmente, se deberán proveer accesos al interior de las zanjas por medio de escaleras seguras o con elevadores con freno automático, que eviten la caída libre, indicando claramente su carga máxima.
Retiro de material y escombro
Habrá que evitar la acumulación del material excavado en las cercanías de los predios vecinos, en los bordes de las zanjas o en las áreas dispuestas para la circulación de vehículos.
Vigilancia de hallazgos arqueológicos
En caso de que al excavar se llegaran a encontrar restos fósiles o arqueológicos, se deberá dar aviso inmediato al Instituto Nacional de Antropología e Historia o a su delegación estatal, a fin de que se proceda, cuanto antes, al registro, recolección y/o protección científica de los restos. 4.3.
CONSIDERACIONES TECNICAS: A. Después de realizar el desmonte o vaciado, preparar la superficie con la
planeidad suficiente para replantear las zapatas. B. Previo a la realización de la cimentación directa por zapatas, deberá tener
pleno conocimiento del terreno y saber si existen zonas blandas o cavernas que impidan la ejecución de estos trabajos. C. Del mismo modo, deberá tener conocimiento previo de la posible
existencia de agua en el terreno, para efectuar los achiques necesarios. Deberá también considerar la existencia de cimentaciones cercanas y los servicios afectados que puedan perjudicar la ejecución de las tareas
D.REPLANTEO
A fin obtener los datos con la mayor precisión posible, el replanteo está a cargo de un topógrafo contando con la ayuda de una estación total. Estas tareas se realizan mediante la colocación de estacas o camillas de madera en las esquinas de la excavación, indicando la cota que deberá bajarse desde la cabeza de la estaca, marcando con pintura o yeso las dimensiones de la zapata.
4.4. PROCESO CONSTRUCTIVO: EXCAVACION PARA CIMIENTOS Y ZAPATAS
Una vez que el replanteo de las fundaciones ha sido aprobado por el Supervisor de Obra, se podrá dar comienzo a las excavaciones correspondientes
Se procederá a la extracción de los materiales en los lugares demarcados.
Fig. 01 – proceso de delimitación para la excavación
Los materiales que vayan a ser utilizados posteriormente para rellenar zanjas o excavaciones, se apilarán convenientemente a los lados de la misma, a una distancia prudencial que no cause presiones sobre sus paredes
Fig. 02 – los montículos de tierra no afectan al momento de realizar La excavación
Los materiales sobrantes de la excavación serán trasladados y acumulados en los lugares indicados por el Supervisor de Obra, aun cuando estuvieran fuera de los límites de la obra, para su posterior transporte a los botaderos
establecidos, para el efecto, por las autoridades locales A medida que progrese la excavación se tendrá especial cuidado del comportamiento de las paredes, a fin de evitar deslizamientos. Si esto sucediese no se podrá excavar sin antes limpiar completamente el material que pudiera interrumpir el trabajo
Fig. 03 – los sobrantes son trasladados donde indica el supervisor de obra
las
excavaciones
demanden
la
construcción
de
entibados
y
apuntalamientos, estos deberán ser proyectados por el contratista y revisados y aprobados por el Supervisor de obra. Esta aprobación no eximirá al contratista de las responsabilidades que hubiera lugar en caso de fallas las mismas
Fig. 04 – entibado de zanja
Fig. 05 – entibado de zanja
Cuando en las excavaciones se encuentre nivel freático, el contratista dispondrá el número y clase de unidades de bombeo necesarias. El agua extraída se evacuará de manera que no cause ninguna clase de daños a la obra y a terceros.
Fig. 06 – entibado de la excavación con nivel freático
Fig.07 – proceso de bombeo
El fondo de las excavaciones será horizontal y en los sectores donde el terreno.
Fig. 03 – los sobrantes son trasladados donde indica el supervisor de obra
Se tendrá especial cuidado de no remover el fondo de las excavaciones que servirán de base a la cimentación y una vez terminadas se las limpiará de todo la tierra suelta Las zanjas o excavaciones terminadas deberán presentar superficies sin irregularidades y tanto las paredes como el fondo tendrán las dimensiones indicadas en los planos.
En caso de excavarse por debajo del límite inferior especificado en los planos de construcción o indicados por el Supervisor de Obra, el contratista rellenará el exceso por su cuenta y riesgo, relleno que será propuesto al Supervisor de Obra y aprobado por este antes y después de su realización
4.5. ESPECIFICACIONES TECNICAS:
El material excavado se ubicará a una distancia mínima de 60 cm del borde de la zanja. De esta manera, no causamos presiones sobre las paredes, las cuales podrían causar derrumbamientos. Con ello, además, facilitamos la circulación de los trabajadores al momento de vaciar la zanja.
Luego de haber seleccionado el material útil para rellenos u otros usos dentro de la obra, se realizará la eliminación. Ésta se hará solo en lugares autorizados.
No se debe cimentar sobre suelo con excesiva materia orgánica (residuos de plantas o animales), desmonte o relleno, porque no soportará el peso de la edificación.
Las zonas de relleno pueden servir para vaciar los pisos, pero nunca para apoyar los cimientos.
Cuando se realicen las excavaciones con profundidades superiores a 1.5 m, hay que tomar precauciones para evitar accidentes por probables derrumbes de las paredes.
En el caso en que al excavar las zapatas se comprueba que el cimiento no es el adecuado, se efectuará nuevamente el cálculo de los mismos.
El fondo de la excavación debe tener planeidad y homogeneidad suficiente para evitar los asientos diferenciales.
4.5.
CRITERIO DE MEDICION
Las excavaciones serán medidas en metro cúbicos, tomando en cuenta únicamente el volumen neto del trabajo ejecutado. Para el cómputo de los volúmenes se tomarán las dimensiones y profundidades indicadas en los planos y/o instrucciones escritas del Supervisor de Obra.
Correrá por cuenta del contratista cualquier volumen adicional que hubiera excavado para facilitar el trabajo o por cualquier otra causa no justificada y no aprobada debidamente por el Supervisor de Obra.
4.6.
CONTROL DE CALIDAD
A fin de poder efectuar un control sobre la ejecución de la zapata, deberá considerarse lo siguiente:
4.7.
Trabajos de Replanteo.
Comprobar las dimensiones de la zapata.
Verificar el fondo de la excavación.
MEDIOS NECESARIOS
4.7.1. MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPO
El contratista realizará los trabajos descritos empleando herramientas, maquinarias y equipo apropiados, previa aprobación del Supervisor de Obra.
4.7.2. FORMA DE PAGO
Esta partida ejecutada en un todo de acuerdo con los planos y las presente especificaciones, medido de acuerdo a lo señalado y aprobado por el Supervisor de Obra, será pagado al precio unitario de la propuesta aceptada. Dicho precio será compensación total por los materiales, mano de obra, herramientas, equipo y otros gastos que sean necesarios para la adecuada y correcta ejecución de los trabajos. Además dentro del precio unitario deberá incluir las obras complementarias como ser agotamientos, entibados y apuntalamientos, salvo el caso que se hubieran cotizado por separado en el formulario de presentación de propuestas o instrucciones expresas y debidamente justificadas por el Supervisor de Obra. Asimismo, deberá incluir en el precio unitario el traslado y acumulación del material sobrante a los lugares indicados por el Supervisor de Obra, aunque estuvieran fuera de los límites de la obra, exceptuándose el traslado hasta los botaderos municipales, el que será medido y pagado en el ítem.
V. PROCESO CONSTRUCTIVO: ENCONFRADO Y DESENCOFRADO (DE SOBRECIMIENTO REFORZADO)
Los sobrecimientos son las construcciones que se realizan en la parte superior del cimiento, siendo este de la misma dimensión del muro que se construirá sobre él, al cual soportara. La altura de los sobrecimientos variará de acuerdo a las características del terreno. Esta altura depende de la diferencia entre el nivel de la superficie del cimiento y el nivel escogido para el piso, más unos 10 cm (figura 1)
Fig. (1) Estos 10 cm de sobrecimiento por encima del piso terminado, nos sirven para proteger al ladrillo de las paredes de cualquier humedad que a futuro podría provenir del exterior de la casa o de su mismo interior.
Fig. (2) 5.1. PROCESO CONSTRUCTIVO:
Si la vivienda se encontrase en suelo arenoso o de arcillas blandas, los planos pueden especificar que este sobrecimiento sea armado, indicando los diámetros y la distribución en forma de una viga. Si este fuera el caso, habrá que colocar, antes de encofrar, los fierros de refuerzo, los que deben quedar a una altura de 7 cm sobre el cimiento (figura 2). Esto se realizará de acuerdo a los planos.
Armado del encofrado
Una vez que se empiece con la colocación del encofrado, se deberá verificar que las tablas a utilizar se encuentren en buen estado, limpias y no arqueadas. Los costados de los encofrados están formados por tablas de 1" o 1½" de espesor y de anchos variables, de acuerdo a las alturas de los sobrecimientos. Estas tablas, por su cara exterior, se unen a través de barrotes de madera de 2" x 3", separados cada uno por 60 cm. Para asegurar la verticalidad y estabilidad del encofrado, se usan otros barrotes, también de 2" x 3", los cuales se aseguran contra una solera* fijada con estacas el suelo (figura 3).
Fig. (3)
Por su cara interior, las tablas no deberán presentar restos de concreto endurecido y deberán estar untadas con petróleo, lo que posteriormente facilitará el desencofrado.
Recubrimiento y separación
Al momento de colocar las tablas, se deberá tener en cuenta que los fierros de las columnas (y del sobrecimiento si lo hubiera), deben quedar exactamente en el medio de la distancia entre ambas caras del encofrado. Para esto se usan los dados de concreto, así se garantizará un adecuado recubrimiento de las barras de acero al momento de vaciar el concreto (figura 4).
Fig. (4)
Asimismo, para guardar el ancho del encofrado, se utilizarán separadores de madera o de tubos de PVC, en la parte superior e inferior del encofrado. Luego ambas caras del encofrado se fijarán con alambre N° 8, amarrando los barrotes verticales de un lado a otro.
5.2. CONSIDERACIONES TECNICAS:
Al terminar de armar todos los encofrados, se debe hacer una verificación de ejes y niveles, ya que una vez vaciado el concreto será muy complicado hacer las correcciones.
Igualmente, se debe verificar la verticalidad de los encofrados con ayuda de una plomada.
5.3. DESENCOFRADO DEL SOBRECIMIENTO:
Al día siguiente del vaciado, el encofrado puede ser totalmente retirado. En ese momento, se debe inspeccionar que no exista ninguna cangrejera de consideración. Si existiese alguna, habrá que proceder a repararla lo antes posible, pudiendo usar una mezcla de 1 volumen de cemento por 4 de arena gruesa.
Si se tratara de un cimiento armado y la profundidad de la cangrejera fuera tal que se viera el fierro de refuerzo, la mezcla de reparación debe ser más rica en cemento, pudiendo usar una proporción de 1 por 3.
Se debe poner especial cuidado en la compactación del concreto en las zonas donde van las columnas, debido a que a partir de este nivel hacia arriba, éstas recibirán un concreto de mayor resistencia correspondiente a las columnas.
5.4. RIESGOS:
Caída de personas a diferente nivel.
Caída de personas al mismo nivel.
Pisadas sobre objetos.
Golpes contra objetos inmóviles.
Sobreesfuerzos.
Posturas forzadas.
Riesgo de daños a la salud derivados de la exposición a agentes químicos: polvo, desencofrado.
5.5. MEDIDAS
PREVENTIVAS:
NORMAS
DE
USO
Y
MANTENIMIENTO Verificar
el buen estado de las placas de encofrar, de las protecciones
colectivas asociadas y de todos los elementos auxiliares para el montaje. Verificar que
los encofrados estén limpios de restos de hormigón y que se
hayan eliminado las puntas.
Durante la colocación del encofrado sólo pueden permanecer en la zona de trabajo las personas encargadas de realizar la actividad.
Asegurar un arriostrado adecuado.
Definir un acceso seguro a la zona de trabajo.
Utilizar pasarelas adecuadas hechas con tablones u otros materiales, de anchura mínima 60 cm en el paso de zonas discontinuas entre mallas y otros materiales.
Evitar desencofrados prematuros.
Reparto homogéneo de los acopios de materiales sobre las superficies del encofrado.
Evitar dejar herramientas desordenadas en los perímetros del encofrado.
Siempre que sea posible, utilizar maquinaria en el transporte de los elementos más pesados del encofrado y, si no, requerir la ayuda de otros operarios.
En
el proceso de desencofrado, en el supuesto de que algún panel de
encofrado quede fijado, hay que desprenderlo mediante una uña metálica, desde una zona ya desencofrada.
Utilizar los accesos provisionales definidos para acceder a la parte superior de los encofrados y no hacerlo taladrando a través del propio encofrado.
5.6. PROTECCIONES COLECTIVAS Los encofrados
tienen que disponer en todo momento de plataformas de
trabajo de, como mínimo, 60 cm con barandillas resistentes de 90 cm de altura mínima y, cuando sea necesario para impedir el paso o caída de trabajadores y de objetos, dispondrán, respectivamente, de una protección
intermedia y de un rodapié. Colocar redes
perimetrales de horca, bandeja u horizontales, cuando sea
necesario.
Durante las operaciones de encofrado y, especialmente, de desencofrado se limitará el acceso a la zona al personal designado.
Durante el desencofrado, delimitar las zonas susceptibles de recibir impactos de materiales desprendidos.
5.7. EQUIPOS DE PROTECCION INDIVIDUAL Casco.
Guantes contra agresiones mecánicas y químicas.
Calzado de seguridad.
Ropa de trabajo.
