rodrigo vásquez colpihueque valdivia – chile 2011

“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 ................................................................................................................................ 23
b) .- Colocación de la Armadura ..................................................................................................... 32
c) .- Hormigonado ............................................................................................................................. 35
d) .- Descabezado del Pilote ........................................................................................................... 40
2.4 DIAGRAMA DE FLUJOS DE PROCESO DE PILOTAJE. ............................................................................... 41
CAPITULO III: EQUIPO DE TRABAJO ................................................................................................ 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 ....................................................................................................................... 66
ANÁLISIS....................................................................................................................................................... 67
CAPITULO VI: CONCLUSIONES ......................................................................................................... 71
CONCLUSIONES ........................................................................................................................................... 72
BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................................... 75
ANEXOS .................................................................................................................................................. 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 piles 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 Río 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
suministro de hormigón durante todo el proceso de vertido.
-
Se comprobaran y anotaran, durante el vertido, el volumen colocado y la
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
interior.
-
Antes de su utilización el tubo tremie se limpiara toda incrustación de
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
11
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
suficiente.
-
Se deberá eliminar de la parte superior del pilote todo hormigón
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
- Supervisión
- Reconocimiento
de las
características
(cambiantes) del
terreno
- Profundidad
- Tiempos
- Sustitución de
herramientas
Evitar efecto
embolo
Continuamente
Observación
Puede omitirse en
pilotes circulares
con D>0,6 m.
Antes y durante
el uso (según el
caso)
Continuamente
13
5
Colocación
entubado
Medición
Avance
entubado
durante la
excavación
Continuamente
6
Nivel de agua
Medición
Continuamente
7
Nivel
excavado
Inspección visual
8
Profundidad
de pilotes
(terminación
excavación)
9
Agrandamient
o
10
Limpieza de
base
Mediciones:
- Profundidad
- Pendiente
estrato portante
inclinado
Medición ( por
control
operacional de
equipo)
(inspección
visual)
- Cuchara
- Sonda
- Inspección
visual
Avance
entubado
durante
excavación
Reconocimiento
de
- Estratos
- Cambios de
terreno
Profundidad
conforme al
proyecto
11
Presencia de
agua en el
fondo
- Cinta métrica
- inspección
visual
Especialmente
importante
cuando es
necesario el
avance del
entubado por
delante de la
excavación
Continuamente
Conservar
muestras según
las necesidades
En cada pilote
Comprobación
realizable
también con
útiles calibrados
- Tamaño
- Inclinación de
paredes
- Alineación
En cada
agrandamiento
Medición
preferible con
equipo calibrado
- Limpieza de
superficie de
contacto con
estratos
resistente
Evitar
segregación y
contaminación
del hormigón
En cada pilote
En cada pilote
Tabla 1.03 Control de lodo estabilizador
1
2
3
Concepto
Suministro de
almacenamiento
Control
Comprobación
Finalidad
Suministro en
línea con
consumo
Frecuencia
Continuamente
Nivel en la
perforación
Propiedades de
la suspensión
Comprobación
Estabilidad en la
perforación
Conformidad con
suspensiones
bentoníticas
Continuamente
-Densidad
- Consistencia
- Pérdida del
fluido
- Alcalinidad
- Contenido de
arena
Observación
El suministro y
el consumo
deben proveer
perdidas súbitas
En cada pilote
– lodo fresco
- Antes del
hormigón
- tras
desarenado
- Antes de
reutilización
14
Control de armaduras
1
Concepto
Suministro de
materiales
Control
- Documentos de
entrega
- Dimensionalidad
Medición
- Dimensiones
- Espaciamiento de
barras longitudinales
- Espaciamiento de
barras transversales
- Atados
- Rigidez
- Materiales
- Tamaños
- Cantidad
- Distribución
Finalidad
Conformidad
Frecuencia
En cada
entrega
Conformidad
Conformidad
Aleatoria
En cada jaula
- Conformidad
-Desviación en
colocación
En cada jaula
2
3
Dimensiones
Confección de
jaulas
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
o
- Tubos de
ensayo
sónicos
- Dispositivos
de control
- Cajas
flexibles
- Posición
- Profundidad
- Conexiones de la
jaula
- Protección durante
la colocación
- Protección durante
el hormigonado
- Conformidad
- Aptitud
De acuerdo
con
procedimiento
especiales
En cada jaula
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
2
3
Concepto
Continuidad
del suministro
Hormigón:
- Grado
- Composición
Consistencia
Control
Comprobación
Documento de
estrega
- Cono abrams
- Mesa de
sacudida
Termómetro
4
Temperatura
ambiente
5
Temperatura
de hormigón
Termómetro
6
Periodo de
trabajabilidad
Ensayo de
trabajabilidad
Finalidad
Continuidad de
vertido
Conformidad
- Conformidad
- Trabajabilidad
Frecuencia
Antes del
vertido
En cada
camión
hormigonero
- Cada camión
- Cada 10 m3
Protección pilotes
recién
hormigonados
- Conformidad
- trabajabilidad
Cuando se
especifique
Comprobación del
periodo de
trabajabilidad
- Cuando se
especifique
-en casa caso
de duda
Cuando se
especifique
Observación
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
Concepto
Tubo de
hormigonado,
tubo- tremie
- condiciones
- Diámetro
interior
- Dimensiones
exteriores
Control
Inspección visual
Finalidad
- Limpieza
- Estanqueidad
- Uniformidad
interior
- Compatibilidad
con tamaños de
los áridos
- Libre movimiento
dentro de la
armadura
Preparación para
la recuperación
Frecuencia
En cada tubo
antes y durante
la instalación
Composición
(longitud de
cada tramo)
- Profundidad
de instalación
Comprobación /
Medición
Evitar la
segregación del
hormigón al inicio
del hormigonado
Evitar segregación
En cada pilote
El tubo - tremie
debe descansar
sobre fondo
Separación del
hormigón y
líquidos dentro
del tubo tremie
- Inmersión del
tubo- tremie
durante el
hormigonado y
recuperación
Comprobación
En cada pilote
Utilización de
tapa de fondo o
pelota plástica
Comprobación de
la profundidad del
hormigón en
relación con la
longitud del tubo
tremie
- Mantener
inmersión
suficiente
- Evitar
segregación
- Contaminación
del hormigón
Continuamente
-Inmersión
durante la
recuperación del
tubo- tremie
- Observación
cualquier
acumulación de
agua dentro del
tubo tremie
7
Inmersión del
entubado
durante la
extracción
Comprobación de
la profundidad del
hormigón en
relación con la
longitud del
entubado
Continuamente
Observar
cualquier
descenso o
acenso súbito
del hormigón
8
Cota de
hormigonado
Medición de
profundidad
9
Relleno de
perforación sin
hormigonar
Volumen de
hormigón
Comprobar
- Mantener
inmersión
suficiente
- evitar
estrechamientos
- segregación y
contaminación del
hormigón
Altura suficiente
por encima de la
cota de
hormigonado
Seguridad en la
obra
Detectar sobre
excavación o
estrechamiento
obsesivo
Detectar flujo
excesivo de agua
En cada pilote
(si fuera
posible)
1
2
3
4
5
6
10
11
Cabeza de
pilote después
del
hormigonado
Comprobación /
Medición
Medición
Comprar consumo
con volumen
teórico de
excavación
Inspección visual
Observación
- En cada juego
de tubos
- En cada pilote
En cada jugo de
tubos
En cada pilote
En cada pilote
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
de excavación
3
Control
-Inspección visual
-Mediciones
Finalidad
Idoneidad
Observación
Limitar sobre
excavación
Frecuencia
Antes
comienzo
perforaciones
Continuament
e
Comprobar
velocidad
de rotación y
penetración
Comprobar
- Velocidad de
rotación
- Penetración
- Material
-Profundidad
Conformidad
En cada pilote
Algunos datos
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.
21
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
23
.-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
24
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.
25
.-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
26
.-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.
27
.- 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.
28
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.
29
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.
30
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.
31
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.
33
.-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.
34
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.
35
.- 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.
37
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.
38
.-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.
39
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.
40
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.
41
Diagrama de flujos de proceso de pilotaje.
42
Diagrama de flujos de proceso de pilotaje.
43
CAPITULO III: Equipo de Trabajo
44
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.
45
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
46
.-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.
47
.-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.
48
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.
49
.-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.
50
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.
51
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.
52
.-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.
53
.-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.
54
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.
55
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.
56
.-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.
57
CAPITULO IV: Control de Calidad del
Proceso de Construcción de Pilotes
58
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.
60
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.
61
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.
62
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
Control de
excavación
P
pilote 24
P
31
P
37
P
53
P
64
P
P
P
P
P
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
dimensiones de
herramientas y entubados
C
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
Colocación de entubado
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Nivel de agua
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
Concepto
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
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
Confección de
jaulas
Separadores
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Colocación de
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
NR
NR
NR
NR NR NR
NR
NR
NR
Armadura Jaulas
Tubos / perfiles
armados
Armadura especial
Empotramiento de
tubos de ensayo
sónico y otros
dispositivos
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
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
Periodo de
trabajabilidad
Condiciones del tubo
tremie
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Diámetro interior,
dimensiones
C
C
C
C
C
C
C
C
C
C
Longitud de cada
tramo
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
C
NA
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
C
Concepto
Continuidad del
suministro
pilote
Grado y composición
Consistencia
Temperatura
ambiente
Temperatura del
hormigón
Vertido de Inmersión del tubo
hormigón durante el
sumergido hormigonado
Inmersión del tubo
durante la extracción
Cota de hormigonado
Relleno de
perforación sin
hormigonar
Volumen del
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
Concepto
pilote
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
P
89
P
106
P
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
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
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- DAS, B. M. 2001. Fundamentos de Ingeniería Geotecnia. Internacional Thomson
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-
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- 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