ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

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FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y MOLDEADOS EN MUELLE DE CONTENEDORES PRESENTADA POR ANIBAL JANPIERRE DE JESÚS MONTEVERDE TESIS PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL LIMA – PERÚ 2014

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FACULTAD DE INGENIERIacuteA Y ARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIacuteA CIVIL

ANAacuteLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y MOLDEADOS EN MUELLE DE CONTENEDORES

PRESENTADA POR

ANIBAL JANPIERRE DE JESUacuteS MONTEVERDE

TESIS PARA OPTAR EL TIacuteTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

LIMA ndash PERUacute

2014

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httpcreativecommonsorglicensesby-nc-nd40

i

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIacuteA CIVIL

ANAacuteLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y

MOLDEADOS EN MUELLE DE CONTENEDORES

TESIS

PARA OPTAR EL TIacuteTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

PRESENTADO POR

DE JESUacuteS MONTEVERDE ANIBAL JANPIERRE

LIMA ndash PERUacute

2014

ii

iii

A mi abuela Violeta y mis padres

A dos amigos y maestros

Joaquim S y Luis M

y a Belissa la coacutemplice de mi

vida

iv

IacuteNDICE

Paacuteg

RESUMEN vi

ABSTRACT viii

INTRODUCCIOacuteN x

CAPIacuteTULO I MARCO TEOacuteRICO

11 Definicioacuten de Muelle 1

12 Tipos de Muelle 2

13 Partes de Muelle 3

14 Elementos Estructurales del Muelle 3

15 Aplicacioacuten de Pilotes 4

16 Sistema de Pilotes 7

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio 28

18 Sistema de Tablestacas 46

19 Cimbra Moacutevil Inferior 57

110 Estudio Batimeacutetrico 60

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

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El autor soacutelo permite que se pueda descargar esta obra y compartirla con otras personas siempre que se reconozca su autoriacutea pero no se puede cambiar de ninguna manera ni se puede utilizar comercialmente

httpcreativecommonsorglicensesby-nc-nd40

i

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIacuteA CIVIL

ANAacuteLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y

MOLDEADOS EN MUELLE DE CONTENEDORES

TESIS

PARA OPTAR EL TIacuteTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

PRESENTADO POR

DE JESUacuteS MONTEVERDE ANIBAL JANPIERRE

LIMA ndash PERUacute

2014

ii

iii

A mi abuela Violeta y mis padres

A dos amigos y maestros

Joaquim S y Luis M

y a Belissa la coacutemplice de mi

vida

iv

IacuteNDICE

Paacuteg

RESUMEN vi

ABSTRACT viii

INTRODUCCIOacuteN x

CAPIacuteTULO I MARCO TEOacuteRICO

11 Definicioacuten de Muelle 1

12 Tipos de Muelle 2

13 Partes de Muelle 3

14 Elementos Estructurales del Muelle 3

15 Aplicacioacuten de Pilotes 4

16 Sistema de Pilotes 7

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio 28

18 Sistema de Tablestacas 46

19 Cimbra Moacutevil Inferior 57

110 Estudio Batimeacutetrico 60

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 3: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

i

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIacuteA CIVIL

ANAacuteLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y

MOLDEADOS EN MUELLE DE CONTENEDORES

TESIS

PARA OPTAR EL TIacuteTULO PROFESIONAL DE INGENIERO CIVIL

PRESENTADO POR

DE JESUacuteS MONTEVERDE ANIBAL JANPIERRE

LIMA ndash PERUacute

2014

ii

iii

A mi abuela Violeta y mis padres

A dos amigos y maestros

Joaquim S y Luis M

y a Belissa la coacutemplice de mi

vida

iv

IacuteNDICE

Paacuteg

RESUMEN vi

ABSTRACT viii

INTRODUCCIOacuteN x

CAPIacuteTULO I MARCO TEOacuteRICO

11 Definicioacuten de Muelle 1

12 Tipos de Muelle 2

13 Partes de Muelle 3

14 Elementos Estructurales del Muelle 3

15 Aplicacioacuten de Pilotes 4

16 Sistema de Pilotes 7

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio 28

18 Sistema de Tablestacas 46

19 Cimbra Moacutevil Inferior 57

110 Estudio Batimeacutetrico 60

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 4: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

ii

iii

A mi abuela Violeta y mis padres

A dos amigos y maestros

Joaquim S y Luis M

y a Belissa la coacutemplice de mi

vida

iv

IacuteNDICE

Paacuteg

RESUMEN vi

ABSTRACT viii

INTRODUCCIOacuteN x

CAPIacuteTULO I MARCO TEOacuteRICO

11 Definicioacuten de Muelle 1

12 Tipos de Muelle 2

13 Partes de Muelle 3

14 Elementos Estructurales del Muelle 3

15 Aplicacioacuten de Pilotes 4

16 Sistema de Pilotes 7

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio 28

18 Sistema de Tablestacas 46

19 Cimbra Moacutevil Inferior 57

110 Estudio Batimeacutetrico 60

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 5: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

iii

A mi abuela Violeta y mis padres

A dos amigos y maestros

Joaquim S y Luis M

y a Belissa la coacutemplice de mi

vida

iv

IacuteNDICE

Paacuteg

RESUMEN vi

ABSTRACT viii

INTRODUCCIOacuteN x

CAPIacuteTULO I MARCO TEOacuteRICO

11 Definicioacuten de Muelle 1

12 Tipos de Muelle 2

13 Partes de Muelle 3

14 Elementos Estructurales del Muelle 3

15 Aplicacioacuten de Pilotes 4

16 Sistema de Pilotes 7

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio 28

18 Sistema de Tablestacas 46

19 Cimbra Moacutevil Inferior 57

110 Estudio Batimeacutetrico 60

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

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Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

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Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 6: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

iv

IacuteNDICE

Paacuteg

RESUMEN vi

ABSTRACT viii

INTRODUCCIOacuteN x

CAPIacuteTULO I MARCO TEOacuteRICO

11 Definicioacuten de Muelle 1

12 Tipos de Muelle 2

13 Partes de Muelle 3

14 Elementos Estructurales del Muelle 3

15 Aplicacioacuten de Pilotes 4

16 Sistema de Pilotes 7

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio 28

18 Sistema de Tablestacas 46

19 Cimbra Moacutevil Inferior 57

110 Estudio Batimeacutetrico 60

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 7: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

v

CAPIacuteTULO II METODOLOGIacuteA

21 Material y Meacutetodos 65

22 Plan de Trabajo 66

CAPIacuteTULO III PRUEBAS Y RESULTADOS

31 Formatos de Sistema de Pilotes Hincados 68

32 Formatos de Sistema de Pilotes Moldeados 77

33 Cuadro Comparativo Teacutecnico 88

34 Presupuesto 89

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico 91

36 Anaacutelisis de Precios Unitarios 92

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados 107

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados 108

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados 109

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados 110

CAPIacuteTULO IV DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

41 Disentildeo del Muelle 112

42 Enrocado de Talud 113

43 Sistema de Encofrado de Losa del Muelle 114

CAPIacuteTULO V PRESENTACIOacuteN DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten 117

CONCLUSIONES 133

RECOMENDACIONES 135

FUENTES DE INFORMACIOacuteN 137

ANEXOS 139

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 8: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

vi

RESUMEN

La presente investigacioacuten es un anaacutelisis comparativo entre dos sistemas

constructivos portuarios para la construccioacuten de un muelle sea por pilotes

hincados o por pilotes moldeados Para ello se ha desarrollado estudios

teacutecnicos y econoacutemicos mediante formatos tanto en rendimientos recursos

tecnologiacuteas aplicables y costos por actividad de tal manera que finalmente se

cuente con criterios vaacutelidos y opte por el sistema maacutes econoacutemico maacutes raacutepido y

el menor dependiente de recursos

Para el desarrollo de la investigacioacuten se elaborado formatos de trabajo y

toma de datos en campo asiacute como estudios en gabinete en la obra

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo ademaacutes de la buacutesqueda

de informacioacuten de obras relacionadas a la construccioacuten de puertos pilotes

moldeados lectura de manuales teacutecnicos entre otras

El sistema constructivo de hincado de pilotes por su flexibilidad en el

hincado y el sistema de avance del muelle ha sido el maacutes econoacutemico raacutepido y

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 9: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

vii

el que ha necesitado de menor cantidad de recursos para lograr el mismo

objetivo de estudio

Los trabajos provisionales en el estudio con pilotes moldeados han

incrementado considerablemente los recursos los plazos y han requerido de

muchos recursos en la buacutesqueda de la construccioacuten del muelle

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 10: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

viii

ABSTRACT

This investigation is a comparative analysis between two port

construction systems for the construction of a quay either with thrusted piles or

shaped piles Therefore technical and economical studies have been developed

by formats in terms of performance resources applicable technologies and

costs per activity so that valid criteria are available and the most economic

fastest and less depending system can be chosen

For the investigation development work formats have been elaborated

and data from the field have been obtained as well as studies in office in the

Work ldquoConstruction of new port terminal of Paitardquo as well as data search from

works related to port construction shaped piles reading of technical manuals

among others

The construction system of thrusted piles because of the flexibility in

thrusting and the progress system of the quay has been the most economic

fast and needed less quantity of resources to achieve the same objective of

study

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 11: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

ix

The temporary works in the study with shaped piles have increased

considerably the resources times and have required many resources to seek

for the quay construction

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 12: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

x

INTRODUCCIOacuteN

La presente investigacioacuten nace de un estudio preliminar referido al

disentildeo y construccioacuten de un muelle artesanal y en la que ahora se haraacute la

investigacioacuten para formar criterios comparativos de dos sistemas constructivos

importantes para la construccioacuten de un muelle marginal en un patio de

contenedores con caracteriacutesticas similares a las que actualmente se tiene en el

puerto del Callao y Sines en Portugal

El criterio y anaacutelisis comparativo seraacute tanto teacutecnico como econoacutemico

para que de este modo se definan y aclaren procesos constructivos y costos de

la construccioacuten dependiendo de las partidas equipos rendimientos y

tecnologiacuteas aplicadas las cuales seraacuten en su mayoriacutea recopiladas y detalladas

en formatos de la obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Los comparativos estas referidos a la construccioacuten de un muelle

mediante sistema de pilotajes hincados y moldeados ademaacutes de algunos

cambios en sistemas de encofrado uso de relleno provisorio protegido con

tablestacas uso de perfiles metaacutelicos para la construccioacuten de encofrados

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 13: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

xi

sistemas de camisas metaacutelicas pilotes metaacutelicos metodologiacuteas de vaciado de

concreto y tecnologiacuteas de encofrados rodantes

La motivacioacuten de la investigacioacuten parte en detallar criterios que no se

han realizado a pesar del boom constructivo en puertos y el intereacutes en conocer

los estudios de pilotes hincados y moldeados

El objetivo de la investigacioacuten es elaborar un anaacutelisis teacutecnico ndash

econoacutemico comparativo entre dos sistemas constructivos de pilotaje para el

desarrollo de un muelle A pesar de las limitaciones tecnoloacutegicas toda

investigacioacuten es justificable si se garantiza que tendraacute resultados de aporte para

las siguientes investigaciones

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

Page 14: ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …

1

CAPIacuteTULO I

MARCO TEOacuteRICO

En el presente capiacutetulo se desarrollaraacute la teoriacutea baacutesica y suficiente para

dar claridad a los procesos constructivos debido a que las obras portuarias por

ser de especializacioacuten requieren de elementos y estructuras particulares que

brevemente se mencionaraacuten a continuacioacuten

11 Definicioacuten de Muelle

Obra construida en la orilla del mar o en las

maacutergenes de un riacuteo o canal navegables destinada al atraque de los buques que

han de embarcar y desembarcar mercanciacuteas o pasajeros

Generalmente los muelles o son macizos de

mamposteriacutea u concreto armado o estaacuten formados por pilotes que soportan un

tablero horizontal La importancia de un muelle es fundamental para movilizar

materiales (contendores mineriacutea pescado) en el menor tiempo y con la mejor

calidad

2

12 Tipos de muelles

La tipologiacutea de los muelles estaacute en funcioacuten de su

profundidad carga y pos su estructura

a) Por la profundidad

- Muelles de alto bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 3

a 4 metros

- Muelles de mediano bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 5

a 8 metros

- Muelles de bajo bordo

Cuando la zona de atraque se encuentra ubicada a una profundidad de 8

a 15 metros

b) Por la carga

- Muelles minerosContendores

Destinados a la movilizacioacuten de mineral o contenedores (como lo precisa

la presente investigacioacuten)

- Muelles militares

Destinados a Bases Navales de la Marina de Guerra del Peruacute

- Muelles de reparaciones

- Muelles deportivos

3

c) Por la estructura

- Muelle marginal

- Muelle espigoacuten

- Muelle amarradero o pantaloacuten

13 Partes de un Muelle

Se pueden distinguir las siguientes partes

- Moloacuten de acceso

- Puente

- Cabezo

- Defensa

14 Elementos Estructurales del Muelle

a) Elementos de la Infraestructura

- Pilote

- Arriostramientos

b) Elementos de la Superestructura

- Vigas Transversales

- Losas longitudinal

- Losas intermedia

Estos elementos estaacuten sujetos a cargas verticales y

horizontales (carga viva de traacutensito cargas de equipos moacuteviles cargas de olas

viento y sismo ademaacutes de carga muerta del peso que soporta los pilotes

Esta aplicacioacuten de cargas debe estar disentildeada bajo

normas peruanas E-030 o internacionales

4

15 Aplicacioacuten de pilotes

Los pilotes son cimentaciones profundas que se

utilizan en la ingenieriacutea de la construccioacuten para suelos de fundacioacuten blandos en

edificaciones para cimentaciones de pilares en puentes para la construccioacuten

de muelles

Estos usos pueden realizarse con pilotes hincados y

moldeados esto depende del criterio de seleccioacuten si teacutecnica y econoacutemicamente

son evaluados Los pilotes por hinca pueden ser posicionados vertical u

horizontalmente dependiendo del tipo de muelle

Los muelles tipo espigoacuten el cual se inician en la orilla

y se prolonga hacia el mar ver fig1 poseen tanto pilotes verticales como

pilotes inclinados debido a que el acoderamiento de las embarcaciones se

realizan por ambos lados del muelle y el sentido inclinado de los pilotes rigidiza

la estructura

Los muelles artesanales mayores a 60 ton de

capacidad de bodega y los muelles de minerales y para lanzamiento de castillos

petroleros son uno de los muelles que cuentan con este sistema de pilotaje

inclinado ademaacutes de contar con nuacutecleos de pilotes para rigidizar maacutes aun la

estructura portuaria ver fig 2

Los muelles en los cuales soacutelo se encuentran pilotes

verticales son en los muelles marginales aquellos en los que el muelle se

encuentra paralelo a la orilla del mar ver fig 3 y protegiendo los pilotes con un

enrocado el cual se disentildea para disipar la energiacutea de las olas y ademaacutes soporta

el impacto de acoderamiento de los grandes naviacuteos el cual se realiza en una

sola direccioacuten ver fig 4

5

Los pilotes inclinados cumplen una funcioacuten

importante de rigidez de cualquier infraestructura capaz de soportar cambios de

movimientos sea por oleaje sismo impacto de acoderamiento o movimiento de

cargas vivas sobre el muelle

Fig 1 Muelle tipo espigoacuten

Fig 2 Sistema de pilotaje inclinado

Fuente httpinfraestructuraperuanablogspotcom

Fuente httpsirveclarchivosproyectos348

6

Fig 3 Muelle margina (muelle paralelo a la orilla)

Fig 4 Enrocado en talud de Muelle marginal

Fuente httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

httpcomunidadtodocomercioexteriorcomec

7

En la investigacioacuten desarrollada por el proyectista

Royal Haskonig el muelle de contenedores de Paita no cuenta con pilotes

hincados inclinados debido a caacutelculos de cargas sismo oleaje impacto de

acoderamiento en un solo sentido entre otros sumados a la penetracioacuten de los

pilotes y la capacidad portante del suelo disentildearon que 269 pilotes hincados de

914 cm de diaacutemetro eran suficiente para sus funcionamiento

16 Sistema de Pilotes

Se denomina pilote al elemento constructivo de

cimentacioacuten profunda de tipo puntual utilizado en obras que permite transmitir

las cargas de la superestructura e infraestructura a traveacutes de estratos flojos e

inconsistentes hasta estratos maacutes profundos con la capacidad de carga

suficiente para soportarlas o bien para repartir estas en un suelo relativamente

blando de tal manera que atraviesen lo suficiente para que permita soportar la

estructura con seguridad [2]

a) Principio de funcionamiento

Los pilotes trasmiten al terreno las cargas que reciben de la estructura

mediante una combinacioacuten de rozamiento lateral o resistencia por fuste y

resistencia a la penetracioacuten o resistencia por punta Ambas dependen de las

caracteriacutesticas del pilote y del terreno y la combinacioacuten idoacutenea es el objeto

del proyecto

Cabe sentildealar que como en todo trabajo relacionado con la ingenieriacutea

geoteacutecnica existe cierto grado de incertidumbre en la capacidad final de un

pilote Es por esto que buena parte de la investigacioacuten que se viene

desarrollando en este campo tiene que ver con meacutetodos que permitan

hacer un control de calidad a bajo costo del pilotaje antes de aplicar las

8

cargas El meacutetodo maacutes obvio aunque el maacutes costoso es hacer una prueba

de carga

Como meacutetodos alternativos podemos mencionar pruebas de resonancia

prensa hidraacuteulica de Osterberg pruebas de anaacutelisis de ondas pruebas

siacutesmicas [Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba]

En muchos casos las teoriacuteas que permiten estimar la resistencia de fuste y

la resistencia de punta son de tipo empiacuterico Es decir son el resultado de un

anaacutelisis estadiacutestico del comportamiento de ciertos pilotes en determinadas

condiciones de terreno Por lo tanto es sumamente importante conocer el

origen y las condiciones bajo las cuales determinadas foacutermulas de caacutelculo

son vaacutelidas

b) Clasificacioacuten

b1) Seguacuten su forma de trabajo

- Pilotes riacutegidos de primer orden

Funcionan principalmente como una columna que al soportar una

carga sobre su extremo superior desarrollan su capacidad de carga

con apoyo directo sobre un estrato resistente El pilote trabaja por

punta clavado a gran profundidad (fig 5) Las puntas de los pilotes

se clavan en terreno firme de manera que se confiacutea en el apoyo en

ese estrato auacuten si hubiere una pequentildea descarga por rozamiento del

fuste al atravesar estratos menos resistentes

Lo cual denota que las fuerzas de sustentacioacuten actuacutean sobre la punta

del pilote y en menor medida mediante el rozamiento de la superficie

lateral del pilote Esta accioacuten lateral del terreno elimina el riesgo de

9

pandeo Los pilotes riacutegidos de primer orden son el mejor apoyo y el

maacutes seguro porque se apoya en un terreno de gran resistencia

Fig 5 Pilote riacutegido de primer orden que actuacutea por punta

Fuente [1] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes riacutegidos de segundo orden

Son aquellos que al estar soportando una carga sobre su cabeza

pasan por estratos de poco espesor o estratos no firmes antes de un

terreno consistente donde un pilote debe de profundizarse hasta que

la punta llegue a encontrar terreno firme de mayor espesor

10

Este tipo de pilote transmite su carga al terreno por punta pero

tambieacuten descarga gran parte de los esfuerzos de las capas de

terreno que ha atravesado por rozamiento lateral (fig 6) La punta al

perforar la primera capa firme puede sufrir asientos diferenciales

considerables

Este asentamiento es debido al poco espesor de un estrato firme

comparado con la longitud del pilote

Fig 6 Pilote riacutegido de segundo orden que actuacutea por friccioacuten y punta

Fuente [2] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

- Pilotes flotantes

Cuando el terreno donde se construye posee el estrato a gran

profundidad en este caso los pilotes estaacuten sumergidos en una capa

11

blanda y no apoyan en ninguacuten estrato de terreno firme por lo que la

carga que transmite al terre7no lo hace uacutenicamente por efecto de

rozamiento del fuste del pilote (fig 7) su valor resistente es en

funcioacuten de la profundidad diaacutemetro y naturaleza del terreno

Se calcula la longitud del pilote en funcioacuten de su resistencia

Fig 7 Pilotes flotantes que actuacutea uacutenicamente por friccioacuten lateral

Fuente [3] Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

12

b2) Seguacuten el sistema constructivo

- Pilotes prefabricados

Estos pilotes tambieacuten se los conoce por el nombre de pilotes pre

moldeados estos pertenecen a la categoriacutea de cimentaciones

profundas pueden estar construidos con concreto armado ordinario

o con concreto pretensados similares a postes de luz o secciones

metaacutelicas

Estos pilotes se hincan o clavan verticalmente sobre la superficie

del terreno por medio de golpes esto mediante un martinete pala

metaacutelica equipada maquinas a golpe de masas o con martillo

neumaacutetico esto hace que el elemento descienda penetrando el

terreno tarea que se prolonga hasta que se alcanza la profundidad

del estrato resistente y se produzca el rechazo del suelo en caso

de ser un pilote que trabaje por punta o de llegar a la profundidad

de disentildeo en caso de ser un pilote que trabaje por friccioacuten

Estos pilotes no estaacuten en la categoriacutea de moldeados porque estos

uacuteltimos requieren de la extraccioacuten para su conformacioacuten

- Pilotes de desplazamiento

Son Pilotes metaacutelicos que se construyen sin extraer las tierras del

terreno y tienen dos sistemas de ejecucioacuten diferentes

- Pilotes de desplazamiento con Azuche

- Pilotes de desplazamiento con tapoacuten de gravas

Azuche Punta de hierro que suele colocarse en la extremidad inferior de un pilote

13

- Pilotes moldeados o con extraccioacuten de tierras

Este sistema de Pilotaje por Extraccioacuten de Tierras requiere que las

tierras de la excavacioacuten sean extraiacutedas antes de la ejecucioacuten del

hormigonado de pilotes

La excavacioacuten se puede realizar de diferentes modos de acuerdo a

las caracteriacutesticas del terreno para lo cual se utilizan maquinarias

diferentes como cucharas treacutepanos barrenas y otros

En terrenos poco cohesivos o cuando el terreno resistente queda

debajo del Nivel Freaacutetico se pueden producir desmoronamientos o

filtraciones de la napa Para evitar estos problemas se recurre a

una camisa metaacutelica es un tubo que tiene la misma funcioacuten de un

encofrado esta camisa se va clavando al tiempo que se efectuacutea la

excavacioacuten Estas camisas pueden ser recuperables o perdidas si

se dejan en el terreno en este caso el tubo metaacutelico ha sido

tratado en su cara externa con pinturas adecuadas para evitar la

corrosioacuten

Existen otras soluciones que utilizan lodos tixotroacutepicos para

garantizar la estabilidad de las paredes de la excavacioacuten o por

extraccioacuten de tierras con barrena helicoidal en terrenos coherentes

donde no ocurran desmoronamientos

Dentro de la clasificacioacuten de pilotes con extraccioacuten de tierras se

puede mencionar a pilotes de Extraccioacuten con Entubacioacuten

Recuperable por lo general son pilotes de grandes dimensiones

con diaacutemetros entre 45 y 125 cm

14

Dentro de los pilotes moldeados tenemos a los siguientes

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo

Los Pilotes vaciados in situ son un tipo de pilotes ejecutados en

obra tal como su nombre lo indica en el sitio en el lugar

La denominacioacuten se aplica cuando el meacutetodo constructivo consiste

en realizar una perforacioacuten en el suelo a la cual se le colocaraacute un

armado en su interior y posteriormente se rellenaraacute con concreto

En ocasiones el material en el que se estaacute cimentando es un

suelo friccionante (como son arenas materiales gruesos y limos

los cuales pueden ser considerados como materiales friccionantes

ya que al poseer una estructura cohesiva tan fraacutegil cualquier

movimiento como el que produce la broca al perforar hace que se

rompa dicha cohesioacuten y el material trabaje como un suelo

friccionantes) es por ello que se presentan desmoronamientos en

el interior de las paredes de la perforacioacuten a este fenoacutemeno se le

denomina derrumbes es por ello que se recurre a diversos

meacutetodos para evitar que se presente

Uno de los principales meacutetodos de evitar derrumbes consiste en

vaciar lodo bentoniacutetico en el interior de la perforacioacuten y al vaciar

posteriormente el concreto dentro el lodo saldraacute por diferencia de

densidades Otro meacutetodo menos empleado es el uso de

camisas o ademes de acero recuperables los cuales no son

maacutes que secciones metaacutelicas que se introducen en la excavacioacuten

y evitan que el material de las paredes caiga

15

- Pilotes vaciados ldquoin siturdquo seco

Este tipo de pilotaje comprende diferentes fases como son la

perforacioacuten del subsuelo con heacutelice o cazo colocacioacuten de

armadura de acero y vertido de concreto mediante tubo tremie que

se realiza de abajo a arriba

- Pilotaje in situ con camisa recuperable o perdida

Se utiliza en terrenos fangosos o cercanos al nivel del mar o

cuencas de riacuteos Este pilotaje comprende la introduccioacuten de

camisas para sujecioacuten de las paredes a perforar perforacioacuten del

terreno colocacioacuten de armaduras y vertido de concreto

- Pilotaje in situ con ayuda de lodos bentoniacuteticos

Esta perforacioacuten no se realiza en seco ya que hay que suministrar

el lodo bentoniacutetico a la perforacioacuten el cual penetra en las fisuras

del terreno para crear una pequentildea costra que impida la caiacuteda

de las paredes perforadas Asiacute estos lodos se recuperan en un

tanque en el cual se filtra y se vuelve a reutilizar en la siguiente

perforacioacuten Despueacutes de este proceso se coloca la armadura y se

vierte el concreto

- Pantalla de pilotes secantes ldquoin siturdquo

Este es el meacutetodo maacutes utilizado ya que permite hacer una

excavacioacuten del terreno a gran profundidad sin preocupacioacuten de

que se puedan deteriora cimentaciones de viviendas contiguas

como tambieacuten de las veredas de la calle asiacute impide el paso del

nivel freaacutetico a los soacutetanos Con este meacutetodo se pueden construir

diferentes plantas de parking que se ha indicado y es solucioacuten

inminente por el gran problema de aparcamiento que existe en la

ciudad Esta pantalla trabaja tambieacuten como cimentacioacuten de la

16

estructura u obtenieacutendose asiacute un doble aprovechamiento de este

tipo de cimentacioacuten especial

b3) Seguacuten el diaacutemetro del pilote

- Micropilotes

Diaacutemetro menor de 200 mm Se emplean en obras de recalce

- Pilotes convencionales

De 300 a 600 mm

- Pilotes de gran diaacutemetro

Diaacutemetro mayor de 800 mm

c) Elaboracioacuten de pilotes moldeados

c1) Armadura de pilotes

Las armaduras se conforman como si fuesen canastillas las

armaduras longitudinales estaacuten constituidas por barras colocadas

uniformemente en el periacutemetro de la seccioacuten y el armado

transversal lo constituyen un zuncho en espiral

La cantidad de barras y el diaacutemetro de las mismas se calcula en

funcioacuten de la carga que deba soportar el pilote

c2) Vaciado de pilotes

El concreto utilizado de acuerdo a la resistencia se ajusta a los

requerimientos del proyecto

El vaciado de pilotes por lo general se realiza con una bomba y un

tubo tremie introducieacutendolo en la parte inferior del pilote y conforme

este se vaciacutea el tubo se iraacute retirando hasta llegar a una cota

establecida

17

El meacutetodo tremie de llenado por flujo inverso se usa para verter

concreto a traveacutes de agua cuando la perforacioacuten queda inundada El

concreto se carga por tolva o es bombeado en forma continua

dentro de una tuberiacutea llamada tremie deslizaacutendose hacia el fondo y

desplazando el agua e impurezas hacia la superficie Al inicio del

proceso el fondo del tremie se debe cerrar con una vaacutelvula para

prevenir que el concreto entre en contacto con el agua El tremie

llega hasta el fondo de la perforacioacuten antes de iniciarse el vertido del

concreto Al principio se debe elevar algunos centiacutemetros para

iniciar el flujo del concreto y asegurar un buen contacto entre en

concreto y el fondo de la perforacioacuten

Como el tremie es elevado durante el vaciado se debe mantener

dentro el volumen del concreto evitando el contacto con el agua

Antes de retirar el tremie completamente se debe verter suficiente

concreto para desplazar toda el agua y el concreto diluido

Cada pilote se vaciacutea de una vez sin interrumpir la operacioacuten no se

admiten juntas de por vaciado

c3) Descabezado y encepado

Los pilotes se descabezan por ello siempre se elimina el concreto

de baja calidad que queda en la parte superior Asiacute quedan las

armaduras al descubierto que se entrelazan al encepado

La longitud de la armadura debe permitir que posterior al

descabezado queden sobresaliendo del pilote

Al finalizar el pilote debe quedar vaciado a una altura superior a la

definitiva lo que excede de concreto se demuele cuando ha

fraguado

18

d) Sistema de pilotes hincados

El proceso constructivo de un muelle se puede ejecutarse de tierra hacia

el mar mediante avance con una estructura de apoyo sobre los pilotes

que se van hincando y tambieacuten de mar a tierra con el uso de una

estructura flotante para el hincado de pilotes

- Construccioacuten de mar a tierra

Conocidas las caracteriacutesticas del sitio donde se ha proyectado la

construccioacuten de muelle se planifica la teacutecnica de construccioacuten ya

que de tratarse de un mar tranquilo sin rompientes importantes el

sistema ideal seriacutea utilizar grandes barcazas (fig8) en movimiento o

Jack up (fig9) [4] provistas del equipo necesario para el clavado de

pilotes mezcladoras de concreto maacutequinas de soldar aire

comprimido y barcazas auxiliares para el abastecimiento de

materiales

Esquemas de la construccioacuten de mar a tierra

Fig8Construccioacuten de Mar a tierra empleando Chata a) Guiacuteas b) Hinca pilotes

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

19

Fig 9 Construccioacuten de mar a tierra empleando Jack up a) Navegacioacuten

b) Posicionamiento

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

c) Izaje para iniciar el hincado

Fuente Libro de ingenieriacutea portuaria Ceacutesar Fuentes Ortiz 2001

20

- Construccioacuten de tierra a mar

Cuando no es posible ejecutar la construccioacuten con el sistema

anterior debido a que las caracteriacutesticas del mar no lo permiten

sea por la variacioacuten u otras caracteriacutesticas que pudieran provocar

fuertes movimientos sobre la barcaza encargada de la

construccioacuten se ejecutaraacute la construccioacuten en avance hacia el mar

con una estructura de apoyo sea provisoria o definitiva al conseguir

poacuterticos conformados por pilotes y vigas (fig10)

Fig10 Construccioacuten de Tierra a mar en avance apoyado sobre poacuterticos

conformado por pilotes y vigas

Fuente [4] Libro de Ingenieriacutea Portuaria ndash Ingeniero Cesar Fuentes Ortiz 2001

e) Sistema de pilotes moldeados

Se define como un sistema de pilotes moldeados a la perforacioacuten del

suelo y luego al vaciado del mismo conformando un elemento vertical

reforzado con acero

21

Existen tres meacutetodos constructivos que se detallan a continuacioacuten

e1) Con barrena continua

Este meacutetodo se caracteriza por barrenar el terreno continuamente

con una heacutelice con una longitud variable entre 17 y 22 m

dependiendo del equipo Esta metodologiacutea es para suelos lo

suficientemente estable para lo cual no requieren de revestimientos

luego de la barrenacioacuten se procederaacute a colocar la armadura de acero

y finalmente se vaciaraacute concreto (fig 11)

Fig11 Proceso de barrena continuo colocacioacuten de acero y vaciado de concreto

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

22

Inicialmente se seleccionaraacute la barrena con longitudes y diaacutemetros

adecuados al pilote a ejecutar asiacute mismo se adapta una cabeza de

perforacioacuten dependiendo de la geometriacutea del pilote a perforar (fig 12)

Fig12 Seleccioacuten de equipos y cabezales adaptados a la perforadora

Luego de la perforacioacuten se introduce la armadura de acero preparada

en tierra Dependiendo de la longitud estaacute es izada por una gruacutea y

colocada en fases que se iraacuten acoplando conforme descienda la

misma por dentro de la perforacioacuten (fig 13)

Fig 13 Izaje de armadura preparada en pilotes moldeados

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

23

El uacuteltimo que concretiza el sistema de pilotes moldeados es el

vaciado de concreto dentro de la perforacioacuten directamente con una

bomba y manguera adaptable o con la ayuda de un tubo tremie el

cual se retira conforme el vaciado desciende por el pilote moldeado

(fig 14)

Fig 14 Vaciado de concreto con bomba directa y con tubo tremie

e2) Con pared moldeada

Es un meacutetodo que consiste en introducir un tubo metaacutelico conforme se

perfore el terreno con la finalidad de estabilizar en material de las

paredes estas camisas metaacutelicas pueden ser recuperables o no

dependiendo de las particularidades del tipo de suelo si en caso

fuesen recuperables estas se van retirando conforme se vacieacute el

concreto (fig 15)

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

24

Fig 15 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con camisa metaacutelica

Inicialmente se perfora soacutelo una profundidad entre 2 y 4 metros y un

diaacutemetro exterior y superior al del tubo moldeado luego se esto se

coloca la primera camisa sujeta a un equipo adaptado en el cabezal

de la perforadora rotatoria el cual giraraacute en dos sentidos de tal

manera que penetraraacute rompiendo la friccioacuten natural y lateral de las

paredes del suelo (fig16)

Fig 16 Camisa metaacutelica sujeta a cabezal adaptado a perforadora

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

25

Luego de la primera camisa se retiraraacute el material en su interior esta

actividad se puede realizar con una perfora rotatoria o un balde

adaptado a una gruacutea ambos equipos trabajan en verticalidad

garantizando la eliminacioacuten correcta de su interior (fig 17)

a) b)

Fig17 Eliminacioacuten a) perforadora rotatoria b) Balde suspendido

Para conseguir la cota de pilotes moldeados se acoplaran camisas en

partes que encajaran entre siacute a traveacutes de ranuras macho y hembra

para garantizar un enganche correcto y seguro Esta actividad

continuaraacute hasta conseguir la cota requerida en el proyecto (fig18)

Fig 18 Acople de camisas y limpieza en fondo de perforacioacuten

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

26

Una vez terminado la colocacioacuten de camisas se introduciraacute la armadura en

el interior del pilote moldeado de manera que la primera parte quede

apoyada en tubos transversales para garantizar el recubrimiento interior

ademaacutes para traslaparaacute con la armadura siguiente ( fig 19)

Fig 19 Colocacioacuten de canastilla de acero

Finalmente se vacieacute el concreto en forma lenta y por fases con ayuda de

un tubo tremie el cual se extiende por toda la perforacioacuten despueacutes de

vaciar los primeros metros se elevaraacute el tubo tremie y se retiraraacute un pedazo

del mismo hasta conseguir el vaciado a la cota definida en el proyecto

A medida que se vacieacute el concreto se acumularaacuten en la parte superior del

pilote (agua arena y tierra) que asciende conforme el concreto ingresa al

pilote (fig 20)

Fig 20 Vaciado de pilote moldeado con tubo tremie

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

27

e3) Con lodos bentoniacuteticos

Este meacutetodo se trata de implementar mientras se perfora lodos

bentoniacuteticos de tal forma que sostenga las paredes del terreno esta

bentonita se puede reaprovecha en los siguientes pilotes (fig 21)

Fig 21 Proceso de conformacioacuten de pilotes moldeados con lodos bentoniacuteticos

La perforacioacuten se inicia y se dejan tubos en la parte superior del pilote

de tal forma que el lodo ingrese conforme se vaya perforando esta

actividad es para garantizar la estabilidad soacutelo de las paredes del

terreno luego de esto y finalizada el forado se colocaraacute la armadura y

el concreto en lo cual finalmente todo el lodo sube por diferencia de

densidades

Nota Los dimensionamientos y materiales considerados con este

sistema en esta investigacioacuten son adaptados al proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

28

17 Presentacioacuten de Caso en Estudio

El tema en investigacioacuten seraacute desarrollado mediante

dos sistemas constructivos distintos los cuales mediante teacutecnicas uso de

recursos y tecnologiacuteas seraacuten analizados para representar teoacutericamente parte

de la ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo de tal forma que con

menor tiempo y costo garanticen la operatividad del muelle en estudio

A continuacioacuten la descripcioacuten de ambos sistemas

a) Sistema de pilotes hincados en caso de investigacioacuten

Este sistema como planteamiento nuacutemero uno seriacutea mediante un hincado

de 269 pilotes metaacutelicos de 29 ms de longitud 36 pulgadas de diaacutemetro y

20 mm de espesor el cual se realizariacutea sobre una Jack-Up con capacidad

de suficiente para el posicionamiento de la gruacutea sobre esta

La estructura del muelle marginal tendraacute cinco ejes transversales A B C D

y E ver fig22 El clavado de los pilotes se realizaraacute en una secuencia loacutegica

de tal manera que la Jack up realice la menor cantidad de movimientos ver

fig 23 a la vez se delimita las actividad como enrocado y vaciado para dar

frente de trabajo a las actividades siguientes

Fig 22 Estructura de pilotes por alineamientos

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

29

Fig 23 Movimientos de jack-up para hincado de pilote

a1) Procedimiento constructivo

A continuacioacuten brevemente los pasos a seguir para el hincado de

pilotes

- Transporte de Pilotes

El traslado de los pilotes desde la zona de almacenamiento hacia

la zona de hincado se realizaraacute mediante un sistema de flotacioacuten

Para el traslado de los pilotes de acero se colocaraacuten balones

apropiados en los extremos para luego ser llenados de aire con

ayuda de un compresor con la finalidad de sellar el periacutemetro

interiores de los pilotes y evitar el ingreso del agua Posteriormente

con una gruacutea de capacidad adecuada se colocaraacuten los pilotes en el

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

30

agua y luego seraacuten remolcados hacia la zona de hincado (fig 24)

utilizando un barco de apoyo

Fig 24 Transporte de pilote hacia zona de hincado

- Hincado de pilotes

Una vez posicionada la jack-up en la zona de hincado y que el pilote

haya sido remolcado a su posicioacuten se izaraacute con el cable de la gruacutea y

del gancho adicional de la jack-up

Posteriormente se pondraacute el pilote en su posicioacuten vertical acoplado

al martillo suspendido por el cable principal de la gruacutea Una vez que

el pilote ya esteacute debidamente ajustado a la cabeza del martillo se

cerraraacute la abrazadera de la guiacutea y se posicionaraacute el conjunto en la

ubicacioacuten de hincado del pilote con el apoyo de un equipo de

topografiacutea laacuteser

La secuencia de trabajos de hincado seraacute la siguiente

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

31

- Se colocaraacute el pilote hasta el nivel del fondo del mar y se haraacute un

nuevo control topograacutefico de los paraacutemetros condicionantes

ubicacioacuten y verticalidad Fig 25

- El primer golpe (golpe seco) seraacute hecho solamente con el peso del

martillo Nuevamente se verifican los alineamientos y verticalidad

- Los siguientes golpes hechos seraacuten con un nivel de energiacutea 1 La

periodicidad de los controles de topografiacutea dependeraacute de cuanto

de penetracioacuten se obtiene por golpe

- Cuando se note el rechazo por golpe de martillo se aumentaraacute el

nivel de energiacutea a 2 y hasta llegar al nivel 4 (energiacutea maacutexima)

- Cuando se llegue al nuacutemero de golpes capacidad de carga al

punto de rechazo garantizando y empotramiento miacutenimo definido

en el proyecto se procederaacute al retiro del martillo y a la verificacioacuten

topograacutefica final para aprobacioacuten del hincado del pilote en

cuestioacuten

Simultaacuteneamente al proceso de hincado del pilote ya se estaraacute

procediendo al traslado del pilote siguiente de modo a garantizar

rendimientos de produccioacuten

Fig 25 Posicionamiento de pilote en martillo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

32

- Enrocado de talud

Se enrocaraacute mediante una Gruacutea con Casamba yo clam shell y una

excavadora de brazo largo las diferentes capas para dar la

conformacioacuten al talud en la zona del muelle y del mismo modo

garantizar la estabilidad en los alineamientos D y E los cuales no

seraacuten arriostrados Fig 26

Fig 26 Enrocado con gruacutea y clam Shell

- Soldadura de meacutensula

Se soldaraacuten las meacutensulas a una cota correspondientes en los

pilotes las cuales serviraacuten de soporte a los apoyos de la cimbra

ver fig 27

Fig 27 meacutensulas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

33

- Habilitado y colocado de acero en pilote

Se procederiacutea luego a colocar los aceros de refuerzo habilitados

seguacuten estudios dentro de los pilotes en los niveles requeridos con

ayuda de una gruacutea

- Instalacioacuten de abrazaderas

Las abrazaderas se colocan alrededor de los pilotes las cuales

forman circularmente una estructura de la cual se tensaraacuten los

arriostres

- Instalacioacuten de arriostre

Para dar mayor estabilidad y alineamiento al conjunto de los pilotes

de los alineamientos A B y C estos seraacuten debidamente arriostrados

con perfile metaacutelicos (Viga HEB 200) como lo muestra la fig 28

Fig28 Esquema de arriostramiento de pilotes

- Vaciado de Pilotes

Una vez colocado el acero correspondiente se procederiacutea al llenado

de los pilotes en su totalidad con concreto mediante una Telebelt o

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

34

Bomba telescoacutepica tipo pluma de dimensiones suficientes que se

ajusten a las necesidades del proyecto (Ver fig 29)

Fig 29 Vaciado de pilote con telebelt

- Instalacioacuten de Cimbra

Seguidamente se instalariacutean las gavetas de apoyo y la mesa

apoyada sobre las meacutensulas para que en su totalidad se conforme la

cimbra donde se vaciaraacute el concreto para dar conformidad a las vigas

y losa del muelle la cimbra iraacute desplazando en direccioacuten a la

conformacioacuten del muelle (fig 30)

Fig 30 Instalacioacuten de fondo de cimbra

Fuente Foto de proyecto ldquoPuerto de Aveiro - Portugalrdquo

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

35

- Colocado de acero en cimbra

Luego del primer tramo del montaje de la cimbra se iniciaraacute la

colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo en vigas y losa del

muelle fig31 y fig 32 respectivamente

Fig 31 Colocacioacuten de acero para vigas sobre cimbra

Fig 32 Colocacioacuten de acero para losa de muelle sobre cimbra

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoPuerto de Aveiro-Portugalrdquo

36

- Vaciado de losa y vigas en muelle

Una vez colocado el acero correspondiente se procederaacute al llenado

de la losa en un tramo con una telebelt o bomba telescoacutepica Ver

fig 33

Fig 33 Vaciado de vigas y losa del muelle

Nota

La cimbra cuenta un sistema de rodillos el cual se moveraacute hacia la

siguiente fase continuando con las mismas actividades hasta

conseguir el vaciado total del muelle de 300 m

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines- Portugalrdquo

37

b) Sistema de pilotes moldeados en caso de investigacioacuten

Este sistema se ajusta al disentildeo del proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo

terminal portuario de Paitardquo seraacute conformar un relleno provisorio

protegido por tablestacas creando celdas de 60 de largo y 21m de

ancho para que sobre este relleno se formen pilotes moldeados en los

mismos alineamientos A B C D y E

b1) Procedimiento constructivo

- Construccioacuten de retencioacuten

La construccioacuten de la retencioacuten se haraacute hincando tablestacas con

una gruacutea y un martillo de vibro-hincado desde una barcaza o jack-

up de tal manera que se conforme ensecaderas o celdas de 60 m

de largo por 22 m de ancho (fig 34) las cuales se rellenaraacuten de

material con capacidad de cohesioacuten a lo cual se le denomina

relleno provisorio

El tablestacado formaraacute una ensecadera o celda que seraacute rellena

de material provisorio como lo muestra la fig 35

Fig 34 Celdas de retencioacuten para relleno provisorio

Elaborado por el autor

38

Fig 35 Construccioacuten de ensecadera con tablestacas

- Relleno interior

Se rellenaraacute el interior de las celdas seguacuten numeracioacuten con material

con capacidad de cohesioacuten por facilidades en el proceso

constructivo al momento de la colocacioacuten de la camisa metaacutelica

Este relleno se haraacute con volquetes mediante sistema de volteo

directo empuje con tractor y compactacioacuten con rodillos lisos

- Perforacioacuten y moldeo pilotes

Se perforaraacute y moldearaacuten los pilotes en el interior de las celdas

rellenas de material provisorio en los alineamientos seguacuten

esquema del primer sistema (pilotes hincados) adicionalmente se

conformaraacuten 66 pilotes para dar facilidad en el proceso

constructivos al encofrar la losa del muelle con una estructura

metaacutelica reduciendo la luz entre pilotes

La perforacioacuten y el hincado de las camisas se haraacuten con una

perforadora rotativa con acoples de cabezal para cada actividad fig

36

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcerl Mittal

39

Al finalizar la perforacioacuten del primer tramo se procederaacute a colocar la

primera camisa metaacutelica para estabilizar las paredes de la

perforacioacuten luego se seguiraacute perforando y penetrando la camisa

metaacutelica esta actividad repetitiva se continuaraacute hasta conseguir la

altura requerida

Fig 36 Perforacioacuten y colocacioacuten de camisa

- Habilitado y colocado de acero en pilotes

Una vez finalizado la perforacioacuten y colocacioacuten de camisas se

procederaacute a montar la canastilla de acero con una gruacutea en tres

tramos de 10 m cada uno

- Vaciado de pilote

El vaciado en este sistema se realizaraacute con una bomba telescoacutepica

y una manguera suficiente para que descienda por dentro del pilote

El equipo de bombeo estaraacute cercano al alineamiento E del pilote

con una longitud de 35 m ver fig 37

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificios

40

Fig 37 Vaciado de pilotes con bomba telescoacutepica

- Encofrado de vigas

Se excavaraacute el relleno provisorio a una cota de nivel de fondo de

vigas de coronamiento y en los alineamientos seguacuten fig 38 luego

se encofraraacuten las caras laterales y fondo de las mismas con

sistema de encofrado metaacutelico por facilidades constructivas y

optimizar rendimientos

Fig 38 Excavacioacuten a cota de fondo de viga

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

41

- Soldadura de mesas

Se soldaraacute en parte de los pilotes una mesa de apoyo fig 39 para

posar las gatas debajo del sistema de encofrado para la losa del

muelle

Previamente en la zona de soldadura adicionalmente se excavaraacute

para facilidades de trabajo

Fig 39 Mesa de apoyo para las gatas hidraacuteulicas

- Habilitado y colocado de acero en vigas

Luego de finalizado el encofrado de las vigas se prepara las

estructura de acero de las mismas para posteriormente ser

montadas con una gruacutea con capacidad suficiente para cargar a 40

m 5 ton (peso aproximado de la estructura)

Se habilitaraacute los alineamientos desde el eje A hacia el E para luego

ser vaciados en sentido contrario

- Vaciado de vigas

Seguidamente se vaciaraacute concreto en todas las vigas de

coronamiento de 125x 120 m por la parte posterior de la viga auacuten

Elaborado por el autor

42

sigue el acero del pilote que finalmente amarraraacute a la losa vaciada

in situ de espesor 25 cm Los alineamientos B-A seraacuten vaciada en

conjunto con la viga mandil (viga donde se montan las defensas del

muelle)

En la siguiente figura 40 se muestra el esquema de la viga el apoyo

soldado y la gata que soportaraacute el sistema de encofrado con

perfiles

Fig 40 Esquema de viga de coronamiento con apoyo de perfil HEB 600

- Excavacioacuten de relleno provisional

Al finalizar el vaciado de todas las vigas se desencofraraacuten las

mismas y se procederaacute a eliminar el material de relleno provisorio

mediante una gruacutea y un clam-shell (fig 41) de alcance seguacuten

requerimiento y capacidad necesaria que garantice el retiro del

Elaborado por el autor

43

relleno Se inician en el alineamiento A en direccioacuten al eje E hasta

concluir con todo el relleno

Fig 41 Esquema de eliminacioacuten de relleno con gruacutea y clam-shell

- Enrocado de talud

El enrocado del talud en la zona del muelle se realiza con una

gruacutea con casamba (cajoacuten metaacutelico abierto que transporta roca para

depositarla en mar) y con clam Shell hasta finalizar el talud

requerido ademaacutes con una excavadora de brazo largo para perfilar

el talud desde la cota 000 hacia arriba Ver fig 42-43

Elaborado por el autor

44

Fig 42 ndash 43 Enrocado de talud con excavadora de brazo largo y Gruacutea

- Montaje sistema de encofrado

Se montaraacute los perfiles metaacutelicos HEB 600 sobre las gatas

ubicadas en los apoyos soldados en direccioacuten transversal a los

alineamientos E-D D-C y C-B a la vez sobre estos se colocaraacuten

perfiles HEB 100 en direccioacuten perpendicular a los HEB 600 ver fig

44

Fig 44 Montaje de sistema de encofrado

Fuente Fotos de obra ldquoConstruccioacuten del Nuevo terminal portuariordquo

Elaborado por el autor

45

- Montaje de losa prefabricada

Las losas prefabricada seraacuten de 220 x 225 x 025 de altura estas

losas tendraacuten acero en forma de U en la parte superior la cual

serviraacute de adherencia al concreto vaciado in situ posteriormente

El montaje seraacute cubriendo toda la losa de la primera celda(ver fig

45) y soacutelo en los alineamientos E-D D-C y CB debido a que el

alineamiento B-A previamente ya ha sido vaciados con la viga

mandil la cual es la que recibe la fuerza de impacto de las

embarcaciones y donde se ubican las defensas

Fig 45 Losa prefabricadas sobre apoyo de perfiles HEB 100

- Colocacioacuten de acero en losa

Luego del primer tramo del montaje de las losas prefabricadas se

iniciaraacute la colocacioacuten del acero de refuerzo seguacuten disentildeo de losa

del muelle

Elaborado por el autor

46

- Vaciado de losa del muelle

Finalmente se vaciaraacute la losa in situ mediante una bomba

telescoacutepica de 36 m para vaciar 200 m3 aproximado en un solo

vaciado

Diacuteas despueacutes del fraguado del concreto el sistema de encofrado se

retira y pasa a la siguiente celda y el proceso de actividades se

mantiene hasta conseguir toda la losa del muelle de 300m

18 Sistema de Tablestacas

Las tablestacas de acero se han utilizado en las

uacuteltimas deacutecadas en las obras de contencioacuten en todo el mundo La combinacioacuten

de un costo competitivo con un sistema versaacutetil acelera la ejecucioacuten de las

obras por tanto las paredes de estacas de metal han demostrado ser la

solucioacuten maacutes econoacutemica para un gran nuacutemero de obras en puertos estaciones

de tren caminos y tuacuteneles

a) Tablestacado

Cuando se estaacute especificando unas tablestacas la caracteriacutestica maacutes

importante del producto que se observa es el moacutedulo elaacutestico (Wx)

combinado con una cierta capacidad para soportar momento de flexioacuten de

corte El desafiacuteo en un proyecto sobre estacas de metal se somete a

combinar los siguientes elementos

- Aumento posible moacutedulo elaacutestico

- Menor pesom2 posible

- Momento de inercia maacutes alto posible

- Acero maacutes adecuado para la aplicacioacuten de la Calidad

- El aumento de ancho de trabajo de corte posible (instalacioacuten de mayor

productividad)

47

- Para cumplir de manera eficiente y econoacutemicamente a una amplia

variedad de proyectos se tienen perfiles tipo U y Zmiddot Pilotaje plana

b) Tipos de Tablestacas

Existen en el mercado diversos tipos de tablestacas definidos para cada

trabajo especiacutefico seguacuten caracteriacutesticas del proyecto (Ver fig46)

- Tablestacas tipo AUPU

La tablestaca tipo U anchos uacutetiles que pueden llegar a 750 mm son para

tener una mejor relacioacuten de moacutedulo elaacutestico por Peso (kgm2) Este tipo

de corte combina ahorro en la cantidad de acero con un excelente

rendimiento de la instalacioacuten reduciendo asiacute los costos de construccioacuten

Estacas de tipo U se puede pedir en pares es decir 1500 mm de ancho

uacutetil contribuyendo asiacute a un mejor rendimiento estaacutetico (conectores se

pueden pedir presionado) y la productividad instalacioacuten

- Tablestacas tipo AZ

Las tablestacas tipo Z se puede considerar una evolucioacuten en la liacutenea de

productos que tiene como caracteriacutestica principal el cambio en la

posicioacuten de los conectores En este tipo de pilas el plano de esfuerzo

cortante maacuteximo no pasa por los conectores que ayudan a aumentar la

capacidad de su estructura Por esta razoacuten los Tipo Z se utilizan para

proyectos estructurales a gran escala expuestos a alta presioacuten

hidrostaacutetica o ejecutado en suelos de baja resistencia

- Tablestacas tipo HZ

Debido a la gran demanda del mercado de la zona del puerto con

estructuras que pueden soportar profundidades de muelles cada vez maacutes

grandes se desarrollaron paredes HZ combinados con Moacutedulo de flexioacuten

48

que pueden alcanzar los 30000 cm3 m Las paredes son una

combinacioacuten de HZ perfiles H y Z de doble funcioacuten pilotes H

- Para soportar las cargas horizontales de la tierra y las presiones

hidrostaacuteticas

- Apoyar a las cargas verticales

Fig 46 Tipos de tablestacas en forma de U Z y H

b1) Aplicaciones

La aplicacioacuten de las tablestacas es numerosa y puede ser provisional o

final

- Estructuras de control de inundaciones del riacuteo y de defensa

El Tablestacado de acero se utiliza tradicionalmente para el apoyo y

proteccioacuten de riberas de los riacuteos (fig47) bloqueo y la construccioacuten de

compuerta y las inundaciones proteccioacuten

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

49

- Contrafuertes de los puentes

Los pilares formados a partir de tablestacas son maacutes rentables en

situaciones en las que es necesaria una base de pilares para apoyar

el puente o donde la velocidad de construccioacuten es criacutetica Las

Tablestacas pueden actuar como barrera (fig 48) y de esta forma el

pilar puede ser manejado en una sola operacioacuten lo que requiere un

miacutenimo de espacio y tiempo para construccioacuten

- Puertos

El Tablestacado de acero es un material de probada eficacia para la

construccioacuten raacutepida y econoacutemicamente de los muelles Las

Tablestacas de acero pueden formar ensecaderas para trabajos

internos en la construccioacuten de puertos (fig 49)

Ejemplos de proyectos de pilotaje del laminado en caliente

Construccioacuten de pasos a nivel

middot La construccioacuten de tuacuteneles

middot Obras de contencioacuten en y fuera del agua (fig50)

middot Aparcamientos subterraacuteneos

middot Los soacutetanos de edificios residenciales comerciales

middot La construccioacuten de nuevos muelles

Muelles para la expansioacuten

middot Aumentar puertos tranquilos

middot Muelles de recuperacioacuten con problemas de material de

contencioacuten en fuga

Retencioacuten y conformacioacuten de ensecaderas

50

b2) Ventajas

Las principales ventajas de la utilizacioacuten de tablestacas de acero

laminadas en caliente son

middot Medio Ambiente Bajo impacto ambiental de esta solucioacuten No hay

retirada posible de material para fuerzas de arranque asiacute como el

uso de lodo de bentonita altamente perjudicial para el medio

ambiente

middot Velocidad Obras ejecutadas en tablestacas de acero son muy

raacutepidos con baja la movilizacioacuten en la instalacioacuten de la obra de

construccioacuten

Fig 47 Tablestacas para proteccioacuten de riberas de riacuteos

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

51

Fig 48 Tablestacas como proteccioacuten en pilares de puentes

Fig 49 Tablestacas para formacioacuten de ensecaderas en obras portuarias

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

52

Fig 50 Tablestacas para contencioacuten de enrocado

b3) Proceso constructivo

El sistema de construccioacuten de una cortina de apilamiento incluye la

ejecucioacuten de las siguientes operaciones

middot Transporte de elementos a zona de trabajo

Comprende el transporte por tierra o mar a las secciones seguacuten el

lugar de almacenamiento

middot Colocacioacuten de los sistemas de guiacutea

Los sistemas de guiacutea permiten enganchar el tablestacado estas

guiacuteas sirven de conduccioacuten al momento del clavado de los

elementos Hay dos tipos de dispositivos de orientacioacuten a) las

vigas de guiacutea y b) guiacuteas de maacutestiles (fig 51)

Fuente Revista ldquoSteel foundation solutions for projectsrdquo ndash Arcelor Mittal

53

middot Hincado o vibro-hincado de tablestacas

En el proceso de hincado se procede a la colocacioacuten en posicioacuten

vertical de los elementos de tablestacas conectados entre siacute por

ranuras formando una pared vertical

Los actuales procesos de prensado tablestacas son de percusioacuten y

vibracioacuten esta actividad es aplicable con martillos vibradores y

prensas hidraacuteulicas La eleccioacuten de hincado de estacas dependen

del tipo de suelo ademaacutes de las particularidades de obra (fig52)

La percusioacuten con martillo Es un proceso habitualmente utilizado en

terrenos con presencia de roca Existen tres tipos de martillo

Hidraacuteulico diesel y vapor El martillo hidraacuteulico tiene la ventaja de

poder trabajar debajo del agua si es necesario (fig 53)

Las tablestacas clavadas mediante vibraciones son ideales en

suelos arenosos y algunos cohesivos La prensa hidraacuteulica permite

apoyarse en cinco estacas pero soacutelo clava dos cada vez (fig54)

middot Movimiento de tierras y ejecucioacuten de refuerzos internos o

anclajes

Concluida la etapa de clavado de tablestacas se procederaacute a retirar

todo el material interno o rellenarlo en su totalidad esta etapa de

la particularidad de la obra Al igual que la eliminacioacuten del material

concluida la actividad (fig 55)

54

a) Vigas Guiacuteas b)Guiacuteas maacutestiles

Fig 51 a) Vigas de guiacutea b) guiacuteas maacutestiles

Fig 52 Percusioacuten con martillo hidraacuteulico

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

55

Fig 53 Clavado de tablestacas por vibracioacuten

Fig 54 Clavado de tablestacas por apoyada en cinco tablestacas

Fig 55 Eliminacioacuten de material con Clam Shell en interior de tablestacas

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

56

b4) Meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacas

Existen tres meacutetodos de aplicacioacuten de cortinas en tablestacados (fig

56)

- Tablestacas clavadas individualmente en una sola fase con una

guiacutea y enganchada a la tablestaca anterior este meacutetodo exige un

control permanente en la verticalidad

- Tablestacas clavas apoyados desde un inicio por perfiles o

tablestacas que sirven de guiacuteas entre los elementos estos soportes

puedes ir en uno o dos niveles y el clavado es en fases

consecutivas escaladas

- Consiste en el clavado de estacas en paneles apoyado por guiacuteas

dobles en dos niveles

a) b) c)

Fig 56 Meacutetodos de clavado de tablestacas a) Clavado individual b) Clavado

en fases c) Clavado en paneles

Fuente Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

57

19) Cimbra moacutevil inferior

Es una armadura que se compone de seis vigas de

lanzamiento las mismas que se apoyan sobre los pilotes y estos sobre

meacutensulas que poseen un sistema de rodillos para permitir el rodamiento

de las mesas de encofrado moacutevil luego de cada vaciada de concreto Las

meacutensulas ademaacutes de los rodillos permiten mediante un sistema hidraacuteulico

levantar la estructura para desmoldarse de la superficie de fondo del

tablero del muelle

a) Partes de cimbra

- Gaveta Viga de lanzamiento metaacutelico en forma de caja reticulada

que apoya sobre los pilotes (fig57)

Fig 57 Gaveta en forma de caja reticulada

- Apoyo Son varios elementos donde apoya la cimbra y que posee un

rodillo que permite su desplazamiento (fig58)

Fig 58 Apoyo con rodillo para desplazamiento de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

58

- Meacutensula Elemento soldado en los pilotes y en los cuales asientan los

apoyos (fig59)

Fig 59 Meacutensulas elemento donde se asentaran los apoyos

- Panel de fondo Elemento que cierra y abre en el alineamiento de los

pilotes para permitir el avance de la cimbra Rueda fijado a la viga de

lanzamiento (fig60)

Fig 60 Panel de fondo

El esquema de la cimbra en su totalidad de avance se apoya sobre los pilotes

(fig 61 y 62)

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

59

Fig61 de cimbra

Fig 62 Vista de Cimbra apoyada sobre pilotes

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTPrdquo

60

110 Estudio batimeacutetrico

Para el correcto funcionamiento de la terminal de

contenedores e incrementar el calado de la embarcaciones se tendraacute

que dragar la zona de atraque frente al muelle de contenedores el canal

de acceso y daacutersenas de maniobras

a) Dragado

A continuacioacuten las zonas a dragar las misma que se muestra en la fig

63

- Canal de Acceso y Daacutersena de Maniobras El dragado del canal de

acceso y la daacutersena de maniobra se realizaraacute en la primera fase

hasta NMBSO -13m La profundidad actual variacutea entre NMBSO -

65m hasta NMBSO -13m por lo cual se debe dragar una capa de

maacuteximo 65m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la

capa a dragar va disminuyendo a medida que se avance hacia aguas

maacutes profundas

- Zonas de Atraque o frente al Muelle de Contenedores El dragado de

la zona frente al Muelle de Contenedores zona de atraque de las

naves se realizaraacute en la primera fase hasta NMBSO-160m Esta

profundidad es requerida para poder construir el pie del talud de

enrocado situado debajo el Muelle

La profundidad actual en esta zona variacutea entre NMBSO-50m hasta

NMBSO-80m por lo cual se debe dragar una capa de 95m hasta

125m de espesor frente al nuevo muelle El espesor de la capa a

dragar es mayor en el medio del frente y menor en la esquina SO

61

Adicionalmente en el proyecto debido a que se ganoacute 12 ha de

terreno al mar se dragoacute el material fangoso donde se preveacute que se

deba eliminar todas las capas de suelos blandos que forma el fondo

actual del mar en la zona de proyecto El espesor promedio de esta

capa blando ha sido determinado en 4 metros con la cual se elimina

maacutes del noventa por ciento de los suelos blandos

Fig 63 Zonas a dragar para ingreso de embarcaciones con 16 m de calado

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo apeacutendice 04 ndash

obras de dragado

62

b) Evaluacioacuten batimeacutetrica

Esta evaluacioacuten se realiza al inicio del proyecto estableciendo las

coordenadas apropiadas para que las estaciones costeras

proporcionen un control horizontal adecuado para el dragado relleno

eliminacioacuten y reconocimiento utilizando un sistema de posicionamiento

electroacutenico GPS aprobado

Cada draga y lancha de sondeo deberaacute estar equipada con un

dispositivo electroacutenico GPS (Sistema de Posicionamiento Global) ver

fig 64 de fijacioacuten de la posicioacuten para poder transmitir una actualizacioacuten

continua abordo desde una o varias estaciones costeras remotas o

alternativamente El estudio consiste en el levantamiento del todo el

fondo marino dentro del aacuterea de afectacioacuten del muelle en el cual

incluye el ingreso de las naves la zona de maniobra y la zona del

muelle propiamente dicho

Este levantamiento permite medir cotas del fondo marino las cuales por

lo general requieren de un dragado para incrementar el calado y asiacute

permitir el ingreso de naviacuteos de mayor capacidad

Del mismo modo el dragado estaacute sometido a estudios batimeacutetricos y

levantamiento de pre dragado levantamientos intermedios post

dragado y levantamiento final seguacuten se indica a continuacioacuten

b1) Pre dragado

El sondeo de pre-dragado se llevaraacute a cabo antes de comenzar

las operaciones de dragado Deberaacute incluir el sondeo batimeacutetrico

de las aacutereas navegables y aacutereas de relleno

Los levantamientos de las aacutereas navegables seraacuten trazados con

liacuteneas transversales a 10m de distancia El levantamiento de pre-

63

dragado se extenderaacute horizontalmente en todas direcciones al

menos 100m maacutes allaacute de las aacutereas que seraacuten dragadas

b2) Levantamientos intermedios

Son los levantamientos que determinan la situacioacuten actual del

fondo marino durante las operaciones de dragado

b3) Post dragado

Los levantamientos de post-dragado deberaacuten efectuarse para

confirmar que los perfiles de dragado elaborados como parte de la

Obra Permanente cuentan con las cotas requeridas seguacuten

proyecto El sondeo batimeacutetrico de post-dragado deberaacute

efectuarse en la culminacioacuten del dragado en el aacuterea y para

confirmar que se ha alcanzado el perfil requerido entre los niveles

de los taludes dragados

Fig64 Lancha de sondeo batimeacutetrico con sistema GPS

Fuente Batimetriacutea en ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo

64

CAPIacuteTULO II

METODOLOGIacuteA

La presente investigacioacuten toma como referencia la obra ldquoConstruccioacuten del

nuevo terminal portuario de Paitardquo realizada desde el 2012 por la empresa

Mota-Engil Peruacute lugar donde el autor estaacute laborando y estaacute adquiriendo

conocimientos ganando experiencia en obras portuarias ejecutada por

profesionales con experiencia en especializacioacuten portuaria

Para la toma de data se desarrollaraacuten formatos donde se detallen las

actividades relacionadas a la investigacioacuten los equipamientos las dimensiones

de los elementos (pilotes losas vigas) la mano de obra especializada todo ello

referente a los formatos de evaluacioacuten teacutecnica y rendimientos horas hombre

horas maacutequinas insumos y tiempos referido a formatos de evaluacioacuten

econoacutemica

65

21) Material y meacutetodos

La formulacioacuten de los formatos ha sido conformada

haciendo uso de los siguientes recursos

a) Toma de datos en campo diariamente seguacuten actividad relacionada con

investigacioacuten

Esta toma real en campo fue uacutenicamente para el sistema de pilotes

hincados en los cuales el autor participo directamente con cada uno

Cada actividad fue tomada con un seguimiento de dos semanas algunas

actividades fueron independientes y otras paralela

b) Entrevista con ingenieros con especializacioacuten en obras portuarias y

geotecnia

Estas eran esporaacutedicas con los profesionales en campo y en oficina

y en cada momento que requeriacutea de informacioacuten maacutes detallada y teoacuterica en

sistema de pilotes moldeados

c) Investigacioacuten bibliograacutefica

Esta buacutesqueda fue recopilada en una data borrador la cual a diario se

extraiacutea la informacioacuten necesaria para ambos sistemas

Los pilotes moldeados fueron los que se buscoacute mayor informacioacuten y trabajo

en gabinete debido a que en su mayoriacutea se han conformado los formatos

teoacutericamente

Ademaacutes se ha requerido de lectura de manuales teacutecnicos de ingenieriacutea de

proyectos relacionados en construccioacuten de muelles y sistema de pilotes

moldeados

Luego de recopilar toda la informacioacuten se realizaron cuadros borrados con

descripciones sencillas y recursos utilizados para cada actividad las

66

mismas que progresivamente se conformaron en formatos resumen de la

investigacioacuten

La propuesta de estos formatos son resumir los recursos necesarios para

desarrollar las actividades en cada sistema y sintetizar el anaacutelisis

comparativo teacutecnico ndash econoacutemico

Las herramientas para la presente estaacuten siendo un computador office

baacutesico Autocad manuales de equipamientos como medios de estudio de

investigacioacuten y como desarrollo del proyecto sistemas modernos de

encofrado de mesas para el muelle arriostramientos de pilotes equipos de

hincado y perforado de pilotes sistemas de izaje de estructuras medios de

transporte mariacutetimo secuencia de hincado y perforado batimetriacutea baacutesica

tablas de cargas de gruacuteas sistema de camisas metaacutelicas metodologiacutea de

vaciado tabla de perfiles metaacutelicos

22) Plan de trabajo

El estudio es realizado mediante el seguimiento una

serie de actividades de colocar pilotes referentes a ambos sistemas

constructivos para finalmente presentar la mejor alternativa constructiva como

se muestra en la tabla 1

a) Actividades

- Trabajos de gabinete y campo (Formatos)

- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

- Detallar comparativos

- Resultados

- Redaccioacuten de tesis

67

b) Cronograma de plan de tesis

Tabla 1 Cronograma de actividades para el desarrollo de la tesis

Elaborado por el autor

Abril Mayo Junio

Julio-

Octubre Enero

1- Trabajos de gabinete y campo (formatos)

2- Anaacutelisis seguacuten cada proceso constructivo

3- Detallar comparativos

4- Resultados

5- Redaccioacuten de tesis

5-Presentacioacuten de tesis

68

CAPIacuteTULO III

PRUEBAS Y RESULTADOS

La investigacioacuten seraacute detallada mediante formatos en los que se incluyen

rendimientos y equipos involucrados en cada actividad que se describiraacuten en

cada formato Los mismos finalmente facilitaraacuten el trabajo para la conformacioacuten

de un cuadro comparativo teacutecnico donde se mencionan los recursos necesarios

en el proceso constructivo y econoacutemico detallando los costos requeridos para

dicha ejecucioacuten en ambos sistemas

31 Formatos del Sistema de Pilotes Hincados

La presentacioacuten de los formatos seraacute correlativa al

proceso Constructivo de la construccioacuten del muelle mediante pilotes hincados

y como se presenta en la lista desde la tabla Ndeg2 a la tabla Ndeg 14

Los formatos como se sentildealan en el capiacutetulo II se

refieren a los procesos constructivos de ejecucioacuten los cuales se han

considerado

69

1 Hincado de pilotes

2 Enrocado de talud

3 Colocacioacuten de meacutensulas

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armaduras en pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Instalacioacuten de abrazaderas

8 Instalacioacuten de arriostres

9 Instalacioacuten de cimbra

10 Habilitado de acero en vigas

11 Montaje de acero en vigas

12 Montaje y habilitado de acero en losa

13 Vaciado de losa y vigas en muelle

70

Tabla 2 Hincado de pilotes

Esta actividad por pilote dura aproximadamente entre

2 hora 45 minutos y 3 horas dependiendo de la precisioacuten topograacutefica el oleaje

para el transporte y la maniobra y en el momento del hincado de los estratos en

cada zona de hincado

El trabajo se inicia en el lanzamiento del pilote hacia

el mar y el transporte del mismo flotando mediante una balsa metaacutelica por 3

marineros que son los que inician la maniobra hasta ubicar el pilote en posicioacuten

lista para ser alzado con la gruacutea por una parte mientras la otra estaacute siendo

sostenida por un winche que va descendiendo

Sobre la Jack up se encuentran 2 rigger

(maniobristas) cuatro marineros que asisten al operador (jack up master) en

cada pata (spud) de la plataforma y un octavo que se encarga de la maniobra

una vez que el pilote se encuentre posado en el fondo marino y ubicado en la

guiacutea de hincado

Elaborado por el autor

71

Tabla 3 Enrocado de talud

La fase 1 corresponde a 2015 m3 aproximadamente

de enrocado para lo cual los primeros 675 m3 corresponden a capa intermedia

la cual se colocaraacute en 5 diacuteas del mismo modo para la coraza y el pie de talud el

cual se coloca uacutenicamente con gruacutea

Tabla 4 Colocacioacuten de meacutensulas

CAPITULO III

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

72

Tabla 5 Habilitado de acero en pilotes

El rendimiento de habilitado de acero es de 1600

kgdiacutea lo cual corresponde a la armadura de un pilote realizado por una

cuadrilla (8horas) en donde los estribos son habilitados desde faacutebrica en forma

circular

Tabla 6 Montaje de armaduras en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

73

Tabla 7 Vaciado de pilotes

En un diacutea de trabajo de 8 horas se rellenan 16 pilotes

con concreto lo cual hace un total de 152 m3 con una bomba de 45 m de

alcance directo al pilote o mediante una liacutenea suspensa a una gruacutea y unida a

una bomba telescoacutepica de 26 m de alcance

Tabla 8 Instalacioacuten de abrazaderas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

74

Tabla 9 Instalacioacuten de arriostres

Tabla 10 Instalacioacuten de cimbra

Parte del encofrado moacutevil es armado en tierra y

montado sobre las meacutensulas que se han soldado sobre los pilotes lo cual

permite su deslizamiento por cajones entre cada alineamiento este trabajo se

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

75

realiza con una cuadrilla de operarios rigger (maniobristas) un marinero de

apoyo y un operador de gruacutea

Tabla 11 Habilitado de acero en vigas

El habilitado de acero para completar una armadura

de viga de 18m correspondiente a una fase se concluye en 6 diacuteas con una

cuadrilla o en un diacutea con 6 cuadrillas Esta actividad se fabrica en tierra y es

montada con una gruacutea con capacidad para cargar 10 ton a 40 m

Tabla 12 Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

76

Tabla 13 Montaje y habilitado de acero en losa

El habilitado de acero se realiza sobre el encofrado

moacutevil el cual se finaliza en 8 diacuteas dejando todo listo para el vaciado del muelle

Tabla 14 Vaciado de losa y vigas en muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

77

32 Formatos del Sistema de Pilotes Moldeados

La investigacioacuten se resumiraacute con formatos en los

cuales se incluyen rendimientos y equipos involucrados en cada actividad en el

sistema de pilotes moldeados y estos son los que se mencionan a continuacioacuten

A continuacioacuten se muestra el Proceso Constructivo

de Ejecucioacuten y sus 19 partidas las mismas que se reflejan desde la Tabla Ndeg

15 hasta la Tabla Ndeg 33

1 Construccioacuten de retencioacuten

2 Relleno interior

3 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

4 Habilitado de acero en pilotes

5 Montaje de armadura de pilotes

6 Vaciado de pilotes

7 Descabezado de pilotes

8 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

9 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

10 Encofrado de vigas

11 Habilitado de acero en vigas

12 Montaje de acero en vigas

13 Vaciado de vigas

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

15 Enrocado de talud

16 Montaje de encofrado

17 Montaje de losa prefabricada

18 Montaje y colocado de acero en losa

19 Vaciado de losa del muelle

78

Tabla 15 Construccioacuten de retencioacuten

Esta actividad se realiza con un equipo en tierra

conformado por un topoacutegrafo un rigger y un gruero y en mar por el operador de

la embarcacioacuten marinero dos rigger y gruero en un horario de 12 horas al diacutea

Tabla 16 Relleno interior

66

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

79

Tabla 17 Perforacioacuten y moldeo de pilotes

La perforacioacuten de los pilotes sobre el relleno

provisorio tiene un rendimiento de casi dos horas por pilote lo cual incluye

perforacioacuten eliminacioacuten de material y colocacioacuten de camisa en cada uno esta

actividad se realizaraacute en un horario de 10 horas

Tabla 18 Habilitado de acero en pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

80

Tabla 19 Montaje de armaduras en pilotes

El gruero es la persona encargada de suspender

parte de la armadura que entraraacute al pilote y lo operarios de empalmarla

conforme esta requiera altura hasta llegar al fondo del pilote

Tabla 20 Vaciado de pilotes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

81

Tabla 21 Descabezado de pilotes

Los pilotes seraacuten cortados del tope 091 cm con un

taladro y una darda lo cual se logra un rendimiento de 9 pilotes diacutea de 8

horas

Tabla 22 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

82

Tabla 23 Colocacioacuten de mesas (meacutensulas)

La soldadura de las meacutensulas en este sistema se

obtiene mayor rendimiento debido a que los soldadores no estaacuten dependientes

de la marea debido a que todo su trabajo es sobre el relleno provisorio en un

horario de 8 horas diarias

Tabla 24 Encofrado de vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

83

Tabla 25 Habilitado de acero en vigas

Tabla 26 Montaje de acero en vigas

Las cinco armaduras de las vigas se fabricaraacuten en

campo y seraacuten montadas por una gruacutea sobre el encofrado habilitado por los

operarios orientados por un capataz en un diacutea de trabajo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

84

Tabla 27 Vaciado de vigas

Tabla 28 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

La excavacioacuten es tal vez la actividad maacutes criacutetica de

este sistema debido al volumen a retirar por cada fase (16675 m3) es por ello

que esto se realiza a doble turno de 12 horas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

85

Tabla 29 Enrocado de talud

Tabla 30 Montaje de encofrado

El montaje de encofrado metaacutelico seraacute empernado en

todas las vigas para facilidades de montaje y desmontaje sobre gatas

mecaacutenicas para que esto se logre se formoacute una cuadrilla de gruero rigger

operarios montajistas marineros y ayudantes

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

86

Tabla 31 Montaje de losa prefabricada

En un diacutea de trabajo se montaraacuten 40 losas en un

horario extendido de 10 horas es decir en 6 diacuteas se logra completar todo el

montaje de una fase

Tabla 32 Montaje y habilitado de acero en losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

87

Tabla 33 Vaciado de losa del muelle

El vaciado de concreto sobre el tablero del muelle

con este sistema es menor debido a que las losas prefabricadas corresponde

una porcioacuten del mismo pero se mantiene el avance de los 18 m de muelle en

un horario de 8 horas cada diacutea de vaciado de concreto

Esta actividad se realiza con la mitad del personal

que en pilotes hincados pero con el mismo sistema de bombeo

Elaborado por el autor

88

33 Cuadro comparativo teacutecnico

A continuacioacuten se presenta un cuadro comparativo

teacutecnico de las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos

sistemas de pilotaje

Anaacutelisis comparativo teacutecnico

Actividades Pilotes Hincados Pilotes moldeados

Uso de equipamiento Jack Up Jack Up

Martillo hinca pilote Perforadora rotativa Guiacutea de hincado Adaptador de torsioacuten Gruacutea de 275 ton Gruacutea torre Gruacutea de 230 ton Gruacutea de 275 ton Excavadora de brazo largo Gruacutea de 230 ton Cimbra moacutevil Excavadora de brazo largo

Tiempo de ejecucioacuten 20 meses 27 meses

Uso de tecnologiacutea Cimbra moacutevil Ninguna

Partidas a ejecutar Hincado de pilotes Construccioacuten de retencioacuten

Enrocado de talud Relleno interior Colocacioacuten de meacutensulas Perforacioacuten y moldeo de pilotes Habilitado de canastillas para pilotes Habilitado de acero en pilotes Montaje de armadura para pilotes Montaje de acero en pilotes Vaciado de pilotes Vaciado de pilotes Instalacioacuten de abrazaderas Descabezado de pilotes

Instalacioacuten de arriostres Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas

Instalacioacuten de cimbra Colocacioacuten de mesas Habilitado de acero en vigas Encofrado de vigas Montaje de acero en vigas Habilitado de acero en vigas Montaje y habilitado de acero en losa Montaje de acero en vigas Vaciado de losa y vigas de muelle Vaciado de vigas

Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional

Enrocado de talud Montaje de encofrado Montaje de losa prefabricada Montaje y habilitado de acero en losa Vaciado de losa del muelle Variacioacuten entre sistemas 269 pilotes hincados 335 pilotes moldeados Investigacioacuten Real tomada del campo Elaborada en gabinete

89

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Hincado de pilotes Pilote 5921505 26900 1592884845

2 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

3 Colocacioacuten de meacutensulas meacutensula 169464 53800 91171632

4 Habilitado de acero en pilotes kg 364 80700000 293748000

5 Montaje de acero en pilotes pilote 11286 26900 3035934

6 Vaciado de pilotes m3 48583 243445 118272884

7 Instalacioacuten de abrazadera Unidad 129657 13500 17503695

8 Instalacioacuten de arriostre Arriostre 350189 22400 78442336

9 Instalacioacuten de cimbra m2 234079 1050000 2457829500

10 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

11 Montaje de acero en vigas L=18m Vigas 106772 8500 9075620

12 Habilitado de acero en losa kg 705 57500000 405375000

13 Vaciado de vigas y losa m3 47605 900000 428445000

Total S 6077233528

$2170440546

SISTEMA DE PILOTES HINCADOS

34 Presupuesto

Los presupuestos a presentar son producto de un

previo estudio de anaacutelisis de precios unitarios y el metraje del tema de

investigacioacuten Los Anaacutelisis de precios unitarios se presentaraacuten donde

corresponde seguacuten estructura del estudio

A continuacioacuten el presupuesto correspondiente al

sistema de pilotes hincados (tabla 34) en un monto sub total sin considerar

porcentajes de utilidades e IGV

Tabla 34 Presupuesto de sistema de pilotes hincados

Elaborado por el autor

90

El sistema de pilotes moldeados tambieacuten cuenta con

un presupuesto de precios parciales que superan al primer sistema debido a

las partidas de construccioacuten de retencioacuten relleno y excavacioacuten del material

provisorio

A continuacioacuten se presentan el presupuesto de un

conjunto de 19 partidas (tabla 35) que del mismo modo se han procesado

debido a la ejecucioacuten de anaacutelisis de precios unitarios que del mismo modo se

presentaraacuten maacutes adelante

Tabla 35 Presupuesto de sistema de pilotes moldeados

Ndeg Descripcioacuten Unidad P Unitario Metrado Precio Parcial

1 Construccioacuten de retencioacuten Unidad 888482 91300 811184066

2 Relleno interior m3 2204 26680000 588027200

3 Perforacion y moldeo de pilotes Pilote 5625583 33500 1884570305

4 Habilitado de acero en pilotes Kg 364 188940000 687741600

5 Montaje de acero en pilotes Unidad 23667 33500 7928445

6 Vaciado de pilotes m3 47556 603000 286762680

7 Descabezado de pilotes Unidad 4899 33500 1641165

8 Excavacion y eliminacion de material de zanjas para vigas m3 3313 225000 7454250

9 Colocacioacuten de mesas Unidad 13429 67000 89974300

10 Encofrado de vigas m2 2071 360000 7455600

11 Habilitado de acero en vigas kg 364 83333333 303333332

12 Montaje de acero en vigas L=18 m Unidad 106772 8500 9075620

13 Vaciado de vigas m3 48438 225000 108985500

14 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional m3 1317 26680000 351375600

15 Enrocado de talud m3 11237 2475000 278115750

16 Montaje de encofrado m2 101282 900000 911538000

17 Montaje de losa prefabricada Unidad 102753 187600 192764628

18 Montaje y habilitado de acero en losa kg 705 28800000 203040000

19 Vaciado de losa del muelle m3 47941 450000 215734500

Total S 6946702541

SISTEMA DE PILOTES MOLDEADOS

Elaborado por el autor

91

35 Cuadro Comparativo Econoacutemico

A continuacioacuten un cuadro comparativo econoacutemico de

las actividades maacutes representativas que distinguen entre ambos sistemas de

pilotaje Este comparativo proviene de un presupuesto previo e independiente

de cada sistema realizado mediante un anaacutelisis de precios unitarios

Actividades Pilotes Hincados pilotes

moldeados Diferencia

Hincado de pilotes 1592884845

Construccioacuten de retencioacuten 811184066

Relleno interior 588027200

Perforacioacuten y moldeo de pilotes 1884570305

Enrocado de talud 278115750 278115750

Colocacioacuten de meacutensulas 91171632 89974300

Habilitado de acero en pilotes 293748000 687741600

Montaje de acero en pilotes 3035934 7928445

Vaciado de pilotes 118272884 286762680

Descabezado de pilotes 1641165 Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanjas para vigas 7454250

Encofrado de vigas 7455600

Instalacioacuten de abrazadera 17503695

Instalacioacuten de arriostre 78442336

Instalacioacuten de cimbra 2457829500

Habilitado de acero en vigas 303333332 303333332

Montaje de acero en vigas L=18m 9075620 9075620 Excavacioacuten y eliminacioacuten de relleno provisional 351375600

Montaje de encofrado 911538000

Montaje de losa prefabricada 192764628

Montaje y habilitado de acero en losa 405375000 203040000

Vaciado de vigas y losa 428445000

Vaciado de vigas 108985500

Vaciado de losa del muelle 215734500

Total - Soles S 607723353 S 694670254 S 869469015

Total - Doacutelares $217044055 $2480965193 $310524648

92

36 Anaacutelisis de precios unitarios

A continuacioacuten se presentan el anaacutelisis de precios

unitarios para ambos sistemas en el cual se detallan el estudio econoacutemico por

unidad de cada una de las actividades seguacuten requiera cada sistema la unidad

del valor es el nuevo sol

Todos los anaacutelisis de precios unitarios son de

elaboracioacuten propia desarrollados en la obra ldquoconstruccioacuten del nuevo terminal

portuario de Paitardquo

a) Sistema de pilotes hincados

Este sistema cuenta con 13 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 36 APU ndash Hincado de pilotes

Partida 100

5921505

Rendimiento uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 jack-up master (Operador) hh 1 2 4807 9614

2 Gruero hh 1 2 4326 8652

3 Supervisor hh 1 2 3365 673

4 Rigger hh 4 8 1827 146152

5 Marinero hh 8 16 1442 23072

6 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tubo de acero D36 e20mm Unid 1 56000 56000

1 Equipos

2 Grua 275 ton h 1 2 51268 102536

3 Jack Up h 1 2 43596 87192

4 Winch h 5 10 2665 2665

5 Martillo hincapilote h 1 2 6633 13266

6 Guiacutea h 1 2 7455 1491

7 Bote de servicio h 1 2 3000 6000

8 Equipo de topografiacutea h 1 1 2500 2500

Costo Unitario directo por pilote

Hincado de pilote

Elaborado por el autor

93

Tabla 37 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 38 APU ndash Colocacioacuten de meacutensula

Partida 200

11237

Rendimiento m3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operario hh 1 0059 1346 080

4 Marinero hh 1 0059 1442 085

5 Ayudante hh 2 0119 899 107

6 Operador de cargador frontal hh 1 00593 1322 0783

7 Operador de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal h 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo h 1 0059 238 1410

4 Bote de servicio h 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 300

169464

Rendimiento Uniddiacutea MO 400 EQU 400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 4000 3125 12500

2 Ayudante de soldador hh 2 4000 1100 4400

3 Marinero hh 1 2000 1442 2884

Materiales

1 Mensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 4000 21 8400

2 Grupo electroacutegeno h 1 2000 16402 3280

3 Bote de servicio h 1 2000 30 6000

4 Plataforma de trabajo h 2 4000 30 12000

Colocacioacuten de meacutensula

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

94

Tabla 39 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Tabla 40 APU ndash Montaje de armadura en pilotes

Partida 500

11286

Rendimiento Uniddiacutea MO 2100 EQU 2100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0381 4326 1648

2 Rigger hh 1 0381 1827 696

3 Operario hh 4 1524 1346 2051

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0381 145120 5528

2 Herramientas manuales 5MO 220 220

3 Balsa metaacutelica h 1 0381 30 1143

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de armadura en pilotes

Partida 400

361

Rendimiento kgdiacutea MO 160000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 011

2 Operario hh 4 0020 1346 027

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0022 002186

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

95

Tabla 41 APU ndash Vaciado de pilotes

Tabla 42 APU ndash Instalacioacuten de abrazaderas

600

48583

Rendimiento m3diacutea MO 19000 EQU 19000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0042 2644 111

2 Operario hh 4 0168 1346 227

3 Marinero hh 1 0042 1442 061

4 Ayudante hh 2 0084 899 076

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0042 129000 543

2 Bote de servicio h 1 0042 30 126

3 Bomba de succioacuten h 1 0042 45 189

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de pilotes

Partida 700

129657

Rendimiento Uniddiacutea MO 1100 EQU 1100

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 3 2182 1346 2937

2 Marinero hh 1 0727 1442 1049

3 Ayudante hh 2 1455 899 1308

Materiales

1 Abrazadera Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Balsa metaacutelica h 1 0727 3000 2182

Bote de servicio h 1 0727 3000 2182

Instalacioacuten de abrazaderas

Costo Unitario directo por Unid

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

96

Tabla 43 APU ndash Instalacioacuten de arriostre

Tabla 44 APU ndash Instalacioacuten de cimbra

Partida 800

350189

Rendimiento Uniddiacutea MO 1400 EQU 1400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0571 4326 2472

2 Operario hh 4 2286 1346 3077

3 Marinero hh 1 0571 1442 824

4 Ayudante hh 2 1143 899 1027

Materiales

1 Arriostre Unid 1 3200 3200

Equipos

1 Grua h 1 0571 308813 17646

Bote de servicio h 1 0571 30 1714

Balsa metaacutelica h 2 1143 30 3429

Instalacioacuten de arriostre

Costo Unitario directo por Unid

Partida 900

234079

Codigo m2diacutea MO 5250 EQU 5250

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

Gruero hh 1 015 4326 659

Operario hh 5 076 1346 1026

Rigger hh 1 015 1826 278

Marinero hh 1 015 1442 220

Materiales

Cimbra m2 1 2270 2270

Equipos

Grua h 1 015 14512 2211

Maquina para atornillar h 1 015 1580 241

Gata h 2 030 352 1073

Bote de servicio h 1 015 3000 457

Balsa metaacutelica h 2 030 3000 914

Costo Unitario directo por m2

Instalacioacuten de Cimbra

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

97

Tabla 45 APU ndash Habilitado de acero en viga

Tabla 46 APU ndash Montaje de acero en viga

1100

106772

Rendimiento Uniddiacutea MO 500 EQU 300

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 005 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

1000

364

Rendimiento Kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

98

Tabla 47 APU ndash Habilitado de acero en losa

Tabla 48 APU ndash Vaciado de vigas y losa en muelle

1200

705

Rendimiento kgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005333333 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

1300

47605

m3diacutea MO 63000 EQU 63000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0013 2644 034

2 Operario hh 5 0063 1346 085

3 Oficial hh 5 0063 1130 072

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica movil h 1 0013 129000 164

Costo Unitario directo por m3

Vaciado de vigas y losa del muelle

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

99

b) Sistema de pilotes moldeados

Este sistema cuenta con 19 actividades a las cuales se le desarrolloacute un

anaacutelisis econoacutemico de precios unitarios como se muestra a continuacioacuten

Tabla 49 APU ndash Construccioacuten de retencioacuten

Tabla 50 APU ndash Relleno interior

Partida 100

888482

Rendimientouniddiacutea MO 1200 EQU 1200

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Jack up master hh 1 067 4807 3205

2 Gruero hh 2 133 4326 5768

3 Rigger hh 3 2 3365 6730

4 Marinero hh 1 067 1827 1218

5 Topografo hh 1 2 2884 5768

Materiales

1 Tablestacas Unid 1 7929 7929

Equipos

1 Grua 275 ton h 1 0667 51268 34179

2 Gruacutea torre h 1 0667 6391 4261

3 Jack up h 1 0667 43596 29064

4 Winch h 1 0667 63 420

5 Martillo de vibrohincado h 1 0667 7455 4970

6 Equipo de topografiacutea h 1 0667 2500 1667

7 Balsa metaacutelica h 1 0667 30 2000

Construccioacuten de retencioacuten(hincado de tablestacas)

Costo Unitario directo por tablestaca

Partida 200

2204

Rendimientom3diacutea (doble turno) MO 648000 EQU 648000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador Volquete hh 40 0049 1899 0938

2 Operador de tractor hh 2 0002 1442 0036

3 Operador de rodillo hh 2 0002 1202 0030

4 Operador de cisterna de agua hh 1 0001 1899 0023

5 Ayudante hh 5 0006 899 0055

Materiales

1 Material de cantera m3 1 1800 1800

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hh 40 00494 480700 23738

2 Tractor D6 hh 2 00025 1349000 03331

3 Rodillo liso hh 2 00025 849000 02096

4 Cisterna de agua hh 2 00025 172200 00425

Relleno interior

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

100

Partida 300

5657690

Rendimientouniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de perforadora hh 1 16 4326 69216

2 Mecaacutenico hh 1 16 1682 26912

3 Topoacutegrafo hh 1 16 2884 46144

4 Ayudante hh 3 48 899 43152

Materiales

1 Tubo metaacutelico D=36 e=20mm Unid 1 56000 56000

Equipos

1 Perforadora rotativa h 1 16 14512 232192

2 Adaptador de torsioacuten h 1 16 7455 11928

3 Equipo de topografiacutea (Estacioacuten total) h 1 16 2500 40

Costo Unitario directo por Unidad

Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 51 APU ndash Perforacioacuten y moldeo de pilotes

Tabla 52 APU ndash Habilitado de acero en pilotes

Partida 400

364

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero dimensionado Kg 105 3 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0023 00233

Habilitado de acero en pilotes

Costo Unitario directo por kg

Fuente Elaboracioacuten propia

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

101

Tabla 53 APU ndash Montaje de acero en pilotes

Tabla 54 APU ndash Vaciado de pilotes

Partida 500

23667

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0889 4326 3845

2 Rigger hh 1 0889 1827 1624

3 Operario hh 4 3556 1346 4786

Materiales

Equipos

1 Grua h 1 0889 145120 12900

2 Herramientas manuales 5MO 513 513

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en pilotes

Partida 600

48712

Rendimientom3diacutea MO 10800 EQU 50000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0074 2644 196

2 Operario hh 2 0148 1346 199

3 Ayudante hh 1 0074 899 067

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica de concreto hm 1 007 129000 956

2 Vibradora de 1 4Hp hm 1 007 596 044

Vaciado de pilotes

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

102

Tabla 55 APU ndash Descabezado de pilotes

Tabla 56 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Partida 700

4899

RendimientoUniddiacutea MO 900 EQU 900

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operario hh 1 0889 1346 1196

2 Soldador hh 1 0889 3125 2778

Equipos

1 Equipo de oxicorte h 1 0889 3000 267

2 Darda ( Spliter) h 1 0889 2800 249

3 Taladrobroca 1 12 h 1 0889 460 409

Descabezado de pilotes

Costo Unitario directo por Unid

Partida 800

3313

Rendimientom3diacutea MO 15000 EQU 15000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0005 223 0119

2 Operador de Volquete hh 3 0160 1899 3038

3 Operador de excavadora hh 1 0053 1682 0897

4 Topografo hh 1 0053 2884 1538

5 Ayudante hh 2 0107 899 0959

Materiales

Equipos

1 Volquete de 18 m3 hm 3 016 10637 17019

2 Excavadora hm 1 0053 14815 7901

3 Equipo de topografiacutea hm 1 0053 2500 1333

4 Herramientas manuales MO 5 03276 03276

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de zanja para vigas

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

103

Tabla 57 APU ndash Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Tabla 58 APU ndash Encofrado de vigas

Partida 900

134290

RendimientoUniddiacutea MO 800 EQU 800

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Soldador hh 2 2000 3125 6250

2 Ayudante de soldador hh 2 2000 1100 2200

Materiales

1 Meacutensulas Unid 1 1200 1200

Equipos

1 Soldadora eleacutectrica h 2 2000 21 4200

2 Grupo electroacutegeno h 1 1000 16402 1640

Colocacioacuten de mesa (meacutensulas)

Costo Unitario directo por Unid

Partida 1000

2071

Rendimientom2diacutea MO 5000 EQU 5000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 01 0016 223 0357

2 Operario hh 4 0640 1346 8614

3 Oficial hh 1 0160 113 1808

Materiales

1 Encofrado metaacutelico m2 100 939 93900

Equipos

1 Herramientas manuales hm 5MO 0539 0539

Costo Unitario directo por m2

Encofrado de Vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

104

Tabla 59 APU ndash Habilitado de acero en vigas

Tabla 60 APU ndash Montaje de acero en vigas

Partida 1100

364

RendimientoKgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 4 0021 1346 029

3 Oficial hh 1 0005 113 006

Materiales

1 Acero corrugado dimensionado kg 1050 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales MO 0023 002

Habilitado de acero en Vigas

Costo Unitario directo por kg

Partida 1200

106772

RendimientoUniddiacutea MO 500 EQU 500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 1600 223 3568

2 Gruero hh 1 1600 4326 6922

3 Rigger hh 1 1600 1442 2307

4 Operario hh 5 8000 1346 10768

Equipos

1 Grua h 1 1600 512680 82029

2 Herramientas manuales MO 500 1178 1178

Costo Unitario directo por Unid

Montaje de acero en vigas

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

105

Tabla 61 APU ndash Vaciado de vigas

Tabla 62 APU ndash Excavacioacuten y eliminacioacuten de material de relleno

provisorio

Partida 1300

48438

m3diacutea MO 15000 EQU 15000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de bomba telescoacutepica hh 1 0053 2644 141

2 Operario hh 5 0267 1346 359

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0053 129000 688

Vaciado de vigas

Costo Unitario directo por m3

Partida 1400

1317

m3diacutea MO 72000 EQU 72000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Gruacutea hh 1 0011 4327 048

2 Operador de excavadora hh 1 0011 1683 019

3 Operador de Volquete hh 3 0033 1899 063

4 Ayudante hh 2 0022 899 020

Materiales

Equipos

1 Gruacutea hm 1 0011 512680 570

2 Excavadora hm 1 0011 14815 165

3 Clam shell hm 1 0011 700 078

4 Volquete hm 3 0033 10637 355

Excavacioacuten y eliminacioacuten de material del relleno provisional

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

106

Tabla 63 APU ndash Enrocado de talud

Tabla 64 APU ndash Montaje de encofrado metaacutelico

Partida 1500

11237

Rendimientom3diacutea MO 13500 EQU 13500

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0059 4326 256

2 Capataz hh 1 0059 223 132

3 Operado de excavadora de brazo largo hh 1 0059 1827 108

4 Operador de cargador frontal hh 1 0059 1322 078

5 Operario hh 1 0059 1346 080

6 Marinero hh 1 0059 1442 085

7 Ayudante hh 2 0119 899 107

Materiales

1 Roca seleccionada m3 1 476 476

Equipos

1 Grua 275 ton hm 1 0059 51268 3038

2 Cargador frontal hm 1 0059 16941 1004

3 Excavadora de brazo largo hm 1 0059 23800 1410

4 Bote de servicio hm 1 0059 3000 178

Enrocado de talud

Costo Unitario directo por m3

Partida 1600

101082

Rendimientom2diacutea MO 9400 EQU 9400

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0085 4326 368

2 Rigger hh 1 0085 1442 123

3 Operario hh 5 0426 1346 573

4 Marinero hh 1 0085 1442 123

5 Ayudante hh 2 0170 899 153

Materiales

1 Perfil HEB 100 ml 1 69 69

2 Perfil HEB 600 ml 1 871 871

3 Pernos Un 1 56 56

Equipos

1 Grua h 1 0085 512680 4363

2 Bote de servicio h 1 0085 30 255

3 Balsa metaacutelica h 2 0170 30 511

4 Herramientas manuales MO 500 053 053

Montaje de encofrado metaacutelico

Costo Unitario directo por m2

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

107

Tabla 65 APU ndash Montaje de losa prefabricada

Tabla 66 APU ndash Habilitado de acero en losa

Partida 1700

102753

RendimientoUniddiacutea MO 4000 EQU 4000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Gruero hh 1 0200 4326 865

2 Rigger hh 1 0200 1442 288

3 Operario hh 5 1000 1346 1346

Materiales

1 Losa prefabricada 135 x 180 x 025 Unid 1 900 900

Equipos

1 Grua h 1 0200 512680 10254

Montaje de losa prefabricada

Costo Unitario directo por unid

Partida 1800

705

Rendimientokgdiacutea MO 150000 EQU 150000

Codigo Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Capataz hh 1 0005 223 012

2 Operario hh 5 0027 1346 036

3 Oficial hh 5 0027 113 030

4 Gruero hh 1 0005 4327 023

5 Rigger hh 1 0005 1827 010

Materiales

1 Acero corrugado Kg 105 30 315

Equipos

1 Herramientas manuales h 5MO 0055 0055

2 Grua h 1 0005 512680 2734

Costo Unitario directo por kg

Habilitado de acero en Losa

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

108

Tabla 67 APU ndash Vaciado de vigas y losa del muelle

Con estos anaacutelisis de precios unitarios se desarrolloacute el

presupuesto independiente de cada sistema constructivo los cuales a la vez

permitieron resumir el cuadro comparativo econoacutemico entre ambos sistemas

Partida 1900

47941

m3diacutea MO 31000 EQU 31000

Descripcioacuten Recurso Unidad Cuadrilla Cantidad Precio S Parcial S

Mano de Obra

1 Operador de Bomba telescoacutepica hh 1 0026 2644 068

2 Operario hh 5 0129 1346 174

3 Ayudante hh 5 0129 899 116

Materiales

1 Concreto m3 105 450 4725

Equipos

1 Bomba telescoacutepica h 1 0026 129000 333

Vaciado de vigas y losa del muelle

Costo Unitario directo por m3

Elaborado por el autor

109

37 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Hincados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que

la construccioacuten del muelle se realizaraacute en 17 fases seguacuten

avance de la cimbra (encofrado moacutevil)

Las actividades en su mayoriacutea estaacuten vinculadas a

actividades antecesoras como por ejemplo la instalacioacuten de

arriostres depende de la instalacioacuten de abrazaderas y esta

misma se debe de ejecutar para la instalacioacuten de la cimbra

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 20 meses

seguacuten cronograma desde Enero a Agosto del antildeo proacuteximo

110

38 Programacioacuten de Actividades de Pilotes Moldeados

Este cronograma tiene las actividades divididas debido a que la construccioacuten

del muelle se realizaraacute tambieacuten en 17 fases seguacuten avance de celdas

provisorias conformadas por tablestacas

Ademaacutes de actividades antecesoras existen actividades que se pueden realizar

a paralela mientras se conforman las celdas provisorias

Como se puede notar las actividades son repetitivas en cada una de las fases

de avance de la construccioacuten del muelle

Todas las actividades deberaacuten realizarse en 27 meses seguacuten cronograma de

Enero a Marzo pasado dos antildeos

111

39 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

Fig 65 Curva S ndash Sistema de Pilotes Hincados

En la figura soacutelo se muestra el costo presupuestal del

trabajo programado

La tendencia de la curva de costo del proyecto

presenta un crecimiento inicial dentro de los cuatro primeros meses lo cual estaacute

relacionado a la etapa de hincado de pilote lo cual corresponde a gran parte del

prepuesto total del proyecto

El periodo total del proyecto es de 20 meses y el

presupuesto es de 60rsquo7723353 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo Debido a que es un estudio de

investigacioacuten y no un seguimiento de un proyecto no se ha fijado una fecha a

reportar para establecer las desviaciones del proyecto

Elaborado por el autor

112

310 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

Fig 66 Curva S ndash Sistema de Pilotes Moldeados

La curva de el sistema de pilotes moldeados

presentar una tendencia tiacutepica de la curva S debido a que el costo de su

partidas son similares

Los quiebres que se presentan entre los meses 10 y

17 estan referidos a incrementos considerable en habilitado de acero para

vigas y en montaje de losas prefabricadas respectivmanente

El periodo total del proyecto es de 27 meses y el

presupuesto es de 69rsquo46702541 nuevos soles los cuales se acumularon en la

ordenada para el anaacutelisis respectivo

Elaborado por el autor

Elaborado por el autor

a

113

CAPITULO IV

DISCUSIOacuteN Y APLICACIONES

Los resultados en investigacioacuten tienen algunas variaciones a las bases

teoacutericas debido a que la construccioacuten de un muelle marginal tiacutepico ( aquel que

se extiende paralelo a la orilla) en el Peruacute se construian y construyen con vigas

metaacutelicas de avance (sistema cantitravel) vigas y losas prefabricadas

En el antildeo 2009 en la construccioacuten del muelle sur del Callao aplicaron este

sistema sin embargo en la cosntruccioacuten del muelle de contendores de Paita se

utilizo una embarcacaion ldquo jack uprdquo la cual reemplazaba este sistema de avance

al igual que los elementos prefabricados fueron sustitiudos por el encofrado

moacutevil

114

41 Disentildeo del Muelle

El muelle en estudio se mantiene sobre un sistema

de pilotaje ver fig 67 el cual soportaraacute el peso de la gruacutea poacutertico de muelle que

transitaraacute por el mismo la misma que se soporta sobre pilotes aquellos que

estaacuten protegidos con enrocado ripio de contera bloques de concreto o

tablestacas en la parte frontal del muelle ver fig 68

Fig 67 Disentildeo de muelle marginal en investigacioacuten

Fig 68 Disentildeo de muelle marginal en bases teoacutericas

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Elaborado por el autor

115

Entre ambos disentildeos de pilotaje se discute que

teacutecnicamente el desarrollado en la investigacioacuten teoacuterica de pilotes moldeados

presenta un costo mayor que aquel presentado en el proyecto real de pilotes

hincados sin embargo un sistema de pilotaje el cual se penetra en el fondo

marino y un enrocado como medio de proteccioacuten permite que se disipe la

energiacutea de las olas en comparacioacuten a una pantalla donde las olas impactan

directamente con todo el muelle directamente

42 Enrocado de talud

El disentildeo de enrocado en estudio estaacute conformado

por dos capas capa intermedia de 100 a 300 kg coraza de 350 a 750 kg y un

pie de talud de 1000 a 3000 kg el cual tiene la funcioacuten de soporte a las capas

mencionadas para evitar futuros deslizamientos ver fig69

Sin embargo en la teoriacutea acerca de enrocados y

escolleras no se detallan pie de talud en ninguno de los disentildeos ver fig70

Fig 69 Perfil de enrocado en investigacioacuten notar el pie del talud

Pie de talud

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

116

Fig 70 Perfil de enrocado teoacuterico

43 Sistema de encofrado de losa de muelle

La losa de un muelle en la teoacuteria cuando estaacute

apoyado sobre un relleno no necesita de encofrado soacutelo nivelacioacuten y

compactacioacuten del relleno y si fuera el caso de un muelle tipo espigoacuten sobre

pilotes el sistema de encofrado seriacutea mediante losas prefabricas (ver fig 71-

Muelle sur del Callao 2009) lo cual en uno de los sistemas de la investigacioacuten

coinciden Sin embargo existe en la actualidad un sistema de encofrado

metaacutelico moacutevil llamado Cimbra (ver fig 72 y 73 ) que se estaacute utilizando en el

proyecto del Muelle de contenedores de Paita donde el autor participa y en la

cual se ha aplicado a la investigacioacuten dando resultados oacuteptimos en avance de

vaciados del muelle

El sistema moacutevil de encofrado se suspende sobre

gatas mecaacutenicas las mismas que desciendes una vez que el concreto haya

alcanzado resistencia lo suficientemente para autosoportarse y es ahiacute donde

sobre los rodillos se desliza el encofrado para continuar con el avance

[Escriba una cita del documento o

el resumen de un punto

interesante Puede situar el

cuadro de texto en cualquier lugar

del documento Use la ficha

Herramientas de dibujo para

cambiar el formato del cuadro de

texto de la cita]

Fuente Disentildeo de proyecto portuario - CPTP

117

Los resultados obtenidos en avance de la

construccioacuten son los que han reducido el plazo de ejecucioacuten significante en la

programacioacuten de la investigacioacuten

Fig 71 Encofrado con losas prefabricadas en muelle sur del Callao

Fig 72 Encofrado de losa con Cimbra moacutevil

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

Fuente httpperu21penoticia469725muelle-sur

118

Fig 73 Vista panoraacutemica de cimbra

Fuente Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior - CPTP

119

CAPIacuteTULO V

PRESENTACION DEL PROYECTO

51 Descripcioacuten

Este proyecto portuario realizado por la empresa

Mota Engil consiste en la construccioacuten de un patio de contenedores de 12 ha

con relleno de cantera ganado al mar y un muelle de 300 m de longitud que se

describiraacuten a detalle a continuacioacuten

a) Situacioacuten actual

El puerto de Paita se encuentra en el norte del Peruacute a unos 60km al Oeste

de la ciudad de Piura capital de la Provincia del mismo nombre (ver fig 74)

Es el principal puerto para la zona norte del Peruacute para la importacioacuten y

exportacioacuten en contenedores y carga general incluyendo exportacioacuten de

verduras y frutas frescas en contenedores refrigerados y productos de la

pesca El puerto es un eslaboacuten del proyecto IIRSA que se encuentra en

ejecucioacuten y contempla la construccioacuten de un corredor de transporte

multimodal Oeste

120

Este que conecta la costa norte del Peruacute con Brasil a traveacutes de una

carretera que se encuentra en construccioacuten hasta la ciudad peruana de

Yurimaguas y luego por viacutea fluvial

El terminal mariacutetimo actual consiste de un muelle espigoacuten de unos 365m de

longitud y aproximadamente 36m de ancho y una zona portuaria adyacente

en tierra para el almacenamiento temporal de carga y otras actividades

portuarias

Por tal motivo y en vista del crecimiento raacutepido del volumen de

contenedores se ha concesionado el terminal a Terminales Portuarios

Euroandinos (TPE) para operar las facilidades existentes y construir un

terminal especializado para el manejo eficiente de contenedores en el aacuterea

del terminal de Paita

Figura 74 -Ubicacioacuten del proyecto

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

121

b) Dragado

Para la operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores se deberaacute

dragar aacutereas especiacuteficas donde estaraacuten ubicadas las instalaciones del

terminal de contenedores y otras zonas portuarias mariacutetimas para permitir el

correcto acceso y maniobras de los buques portacontenedores ver fig 75

En principio dichas aacutereas son

bull Canal de Acceso

bull Daacutersena de Maniobras

bull Futuro Muelle de Contenedores con el Puesto de Atraque frente al

muelle

bull Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores

Los tipos de draga seraacuten Draga de succioacuten y draga de balde (Clam Shell) ver

fig 76 y 77

Fig 75 Zonas de dragado

Fuente Disentildeo de proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

122

A continuacioacuten se muestra un caacutelculo tiacutepico de un ciclo normal de dragado para

una Draga de Succioacuten (tabla 68) y Arrastre con capacidad de tolva de 4000

m3 el depoacutesito de sedimentos estaacute ubicado a 28km del puerto

Tabla 68 ndash Ciclo de dragado

El dragado del canal de acceso daacutersena de maniobras zona de muelles y

material de la zona del patio de contenedores se ejecutara durante 6 diacuteas a la

semana 24 horas por diacutea y se dedica el 7o diacutea al mantenimiento Dragar 6 diacuteas

por semana a 20 hrsdiacutea neto resulta redondeando aproximadamente 20

cargas tolva por diacutea Asumiendo un 25 de concentracioacuten de material en la

tolva (sedimento) resulta en 1000m3 de material por ciclo luego la produccioacuten

diaria (medida en la tolva) estaraacute en el orden de 20 x 1000 = 20000 m3

Fig 76 Draga de succioacuten

Fuente Proyecto ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

123

Fig 77 Draga con balde Clam Shell

c) Obras de relleno y proteccioacuten de taludes

La operacioacuten apropiada del Nuevo Terminal de Contenedores requiere que

se tenga espacios adecuados para el manipuleo almacenamiento y

despacho de contenedores

Para tal propoacutesito se tiene previsto ganar un terreno al mar por etapas (ver

fig 78) donde se localizaraacute el terminal de contenedores Para ganar el

terreno primero se debe dragar el material blando del fondo de las aacutereas

especiacuteficas y luego realizar obras de relleno

En principio las aacutereas de relleno son

- Aacuterea del Patio de Contenedores relacionado directamente con el Nuevo

Terminal de Contenedores ver fig 79

- Aacuterea de Inversiones Adicionales entre el patio de contenedores y la zona

portuaria actual de tierra que serviraacute para la atencioacuten y acomodos de

Fuente Procedimiento de dragado -Boskalis

124

contenedores refrigerados carga general y servicios y edificaciones de

apoyo a operaciones

El relleno de la zona para Contenedores estaacute ubicado desde el enrocado

del inicio del muelle existente y hacia el norte desde la zona adyacente al

nuevo Muelle hasta la liacutenea de playa norte En dicha zona se dragaraacute el

material blando del fondo del mar actual y hasta unos 4m de profundidad

El aacuterea del relleno principal del Terminal de Contenedores estaacute definida en

el Contrato de Concesioacuten y es 12 ha a saber 300 m paralelo a la direccioacuten

del muelle y 400m de profundidad del terminal de contenedores El aacuterea de

Inversiones Adicionales que comunica el Patio de Contenedores con el

puerto existente es de unos 25ha

Fig 78 Etapas de relleno

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

125

Fig 79 Inicio de relleno en patio de contenedores

La proteccioacuten de taludes se refiere a la construccioacuten y colocacioacuten de capas

especiales de material rocoso clasificado con el propoacutesito de evitar el

corrimiento fuga y arrastre de los materiales componentes del relleno por

acciones de corrientes oleaje fallas de deslizamiento por sismo y efectos de la

operacioacuten de naves estos funcionaraacuten como filtros y estabilizadores de los

taludes hacia el mar de los rellenos a construirse

Vistas de enrocado en obra con gruacutea y excavadora de brazo largo (fig 80 y 81)

Fig 80 Proteccioacuten de talud

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

126

Fig 81 Enrocado con gruacutea y excavadora de brazo largo

d) Hincado de pilotes

Se ha considerado hincar los pilotes con un martillo hidraacuteulico o a diesel

de capacidad adecuada (fig 82) El hincado se realizaraacute utilizando equipo

especiacutefico con una guiacutea fija o una guiacutea con gruacutea localizada sobre el

pontoacuten Se fijaraacute la posicioacuten del pontoacuten por medio de malacates y anclas

Se estima que el ritmo medio de hincado seraacute de 4 pilotesdiacutea

La capacidad de carga de cada pilote seraacute controlada considerando el

ldquorechazordquo del martillo tambieacuten se realizaraacute un monitoreo de los pilotes

hincados por medio del sistema dinaacutemico para ensayo de pilotes

(Dynamic Pile Testing)

Despueacutes de haber hincado los pilotes los mismos seraacuten cortados

mediante oxicorte a la cota establecida y despueacutes seraacuten llenados hasta la

cota NMBSO-250m con arena o grava con una faja transportadora

(telebelt) para despueacutes vaciarlo con concreto formando un tapoacuten armado

En forma paralela se soldaraacuten las piezas metaacutelicas que permitiraacuten fijar

las mesas de apoyo de la cimbra

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

127

Todos los pilotes tendraacuten por lo menos 8 anillos dentro del mismo de 1cm x 1cm

por la longitud interna del pilote Los primeros pilotes tendraacuten maacutes anillo en vista

de que auacuten no se sabe con exactitud a queacute nivel llegaraacute la punta del pilote y a

queacute nivel llegaraacuten los anillos

Fig 82 Hincado de pilote

e) Adoquinado

Todo el patio de contenedores seraacute adoquinado con bloques de concreto

tienen 200mm de longitud 100mm de ancho y 100mm de espesor

La tolerancia de la longitud y el ancho no excederaacute de plusmn1mm (plusmn05mm por

cada lado del bloque) El espesor del bloque no debe variar maacutes de plusmn1mm

Los bloques de concreto son colocados seguacuten el patroacuten de espina de

pescado (ver fig 83) en la direccioacuten correcta colocacioacuten manual con

rendimiento promedio de 1600 m2diacutea con 4 cuadrillas de 10 operarios cada

una

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

128

Fig 83 Patroacuten de espina de pescado con orientacioacuten relativa al traacutefico

Durante la instalacioacuten la arena debe estar bien seca como para rellenar las

juntas La compactacioacuten es importante para lograr que se entrelace y

reduzca la infiltracioacuten en la arena del fondo El porcentaje que pasa por el

tamiz 0063 (μm) no es maacutes del 1 (categoriacutea 1B) La junta debe ser

revisada si estaacute completamente rellenada

Vista de colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores (fig84)

Fig 84 Colocacioacuten de adoquines en patio de contenedores

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

129

f) Vaciado de tablero

Para ejecutar el tablero se utilizaraacute una cimbra deslizante apoyada sobre

soportes metaacutelicos fijados en los pilotes Esta cimbra estaacute constituida por

una estructura metaacutelica de apoyo rodillos para trasladar la pieza en

direccioacuten horizontal y un sistema sincronizado de izado con gatos

hidraacuteulicos que funcionaraacute por debajo del tablero a construir Los

encofrados estaraacuten formados por paneles metaacutelicos (fig 85) La cimbra y

los encofrados permitiraacuten ejecutar tramos de 180 m de extensioacuten del

tablero La productividad prevista y que ya hemos logrado implementar en

otras obras de naturaleza similar es de un tramo por semana

El ciclo semanal de ejecucioacuten de cada tramo del tablero seraacute el siguiente

Diacutea 1 Arriado de la cimbra traslado y posicionamiento en el tramo

siguiente

Diacutea 2 3 4 y 5 Montaje de las armaduras fijacioacuten de los anclajes espacios

cajas y encofrados de galeriacuteas etc

Diacutea 6 Vaciado del tablero (aprox 540 msup3)

Diacutea 7 y 8 Curado del concreto

Las armaduras necesarias seraacuten trasladadas hasta el frente de obra las

cuales seraacuten habilitadas (especialmente las vigas) en el taller central de la

obra y seguido a esto la gruacutea de orugas posicionada sobre el terrapleacuten

adyacente las colocaraacute sobre la cimbra Tambieacuten se dispondraacute de una gruacutea

torre con un brazo de 40 m que se ubicaraacute sobre el tablero existente para

dar apoyo a los diferentes procesos de montaje Esta gruacutea torre se

trasladaraacute sobre las guiacuteas constituidas por carriles fijados a perfiles

metaacutelicos que a su vez se apoyaraacuten sobre el tablero

130

Para colocar el concreto se utilizaraacute la cinta transportadora telescoacutepica

instalada sobre el camioacuten (Telebelt) o Bomba telescoacutepica ver fig 86 Para

compactar el concreto se utilizaraacuten vibradores neumaacuteticos

yo eleacutectricos Durante las dos semanas posteriores al hormigonado

durante la fase de curado del mismo toda la superficie del tablero seraacute

regada con agua para mantener su humedad y temperatura

Para trasladar la cimbra se utilizaraacuten un malacate eleacutectrico y tirefords En

obra se realizoacute con una polea tirada por una excavadora cargador frontal y

embarcacioacuten autopropulsada (multicat)

Fig 85 Encofrado moacutevil -cimbra

Fig 86 Vaciado de losa del muelle con bomba telescoacutepica

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

Fuente Obra ldquoTerminal XXI de contenedores del Puerto de Sines -Portugal

131

g) Obras menores

Las obras menores comprenden lo siguiente

- Lavadero Rtg

- Oficinas operativas

- Subestaciones

- Canal pluvial

- Muro de albantildeieleriacutea

- Pre praking

Para garantizar la operatividad del patio de contenedores y del muelle se

requirioacute de instalaciones baacutesicas como red de agua red contraincendios y

redes eleacutectricas

Los mismos que se indicaraacuten el plano de la fig 87

h) Red de agua potable

Esta seccioacuten de la Especificacioacuten contiene Requerimientos Particulares

para las obras de instalacioacuten de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable que

se realizaraacuten en virtud del

Contrato Los Requerimientos Particulares tienen prioridad sobre la

especificacioacuten general de la Tuberiacutea Principal de Agua Potable incluida

en esta Especificacioacuten y en adelante

Se debe proveer una nueva tuberiacutea de agua potable que deberaacute estar

conectada a las tuberiacuteas existentes entre el nuevo tanque de

almacenamiento de agua y el muelle actual Se preveacute que habraacute

suficiente presioacuten de agua disponible en la tuberiacutea principal del servicio

puacuteblico y que no se requeriraacute ninguna bomba elevadora de presioacuten

132

La nueva tuberiacutea debe proveer el servicio de distribucioacuten de agua potable

para el nuevo terminal de contenedores en Paita

Elementos del Sistema

La instalacioacuten comprende los siguientes elementos a saber la tuberiacutea de

agua para

- Obras de habilitacioacuten

- Conexioacuten al Lavado de RTG

- Conexiones al edificio de oficinas

- Conexiones para el aprovisionamiento de las

embarcaciones

i) Red contraincendios

Se proveeraacute una nueva tuberiacutea de agua salada contra incendios El

nuevo sistema de lucha contra incendios con agua salada proveeraacute las

instalaciones de lucha contra incendios para la fase 1 y la futura fase 2

para el Nuevo terminal de contenedores

- Elementos del Sistema

La instalacioacuten del sistema de tuberiacutea de agua salada comprenderaacute

bull Disposicioacuten de Bomba de Agua Salada contra Incendios

bull Trabajos de Habilitacioacuten

bull Tuberiacutea contra incendios tomas de agua vaacutelvulas etc para el Aacuterea

de Apilamiento de ContenedoresFrente de AtraqueEntrada

- Sistema eleacutectrico

La energiacutea eleacutectrica para el nuevo terminal seraacute despachada de la red

puacuteblica La calidad y disponibilidad de la red de energiacutea es confirmada

por el cliente como aceptable para las operaciones del terminal de

133

contenedores Para consumos de energiacutea criacuteticos tales como el

alumbrado la comunicacioacuten de datos y reefers se instalaraacuten

generadores de energiacutea eleacutectrica de emergencia

Se requiere energiacutea eleacutectrica para las siguientes operaciones en el

terminal de contenedores

bull 1 Gruacutea STS

bull 18 Reefer racks cada uno con 28 posiciones reefer

bull Opcioacuten de ampliacioacuten futura con posiciones reefer

bull 11 postes de alumbrado de 40m de alto

bull 14 postes para el alumbrado de pistas (10m de alto)

bull Escaacutener para revisar los contenedores por Aduanas

bull Bombas de lucha contra incendios

bull Puntos de conexioacuten para equipo moacutevil

- 4 Tomacorrientes de servicio en cajas en el muelle para uso

temporal

- 8 Tomacorrientes de servicio en cajas cerca a de parqueo

RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de limpieza de RTG

- Suministro eleacutectrico para el aacuterea de inspeccioacuten de reefer

134

Fig 87 Plano general con redes de agua red eleacutectrica y red contraincendios

Fuente Obra ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paita

135

CONCLUSIONES

Finalizada la investigacioacuten se logroacute cumplir con el objetivo general

elaborando un anaacutelisis teacutecnico ndash econoacutemico comparativo entre dos sistemas de

pilotaje para el desarrollo de un muelle de contenedores para lo cual se eligioacute el

sistema de pilotes hincados y para ellos las nueve conclusiones siguientes

constituyen el aporte maacutes importante de este trabajo

1 La formacioacuten de criterios comparativos en obras portuarias ha permitido

desarrollar un anaacutelisis minucioso de cada actividad

2 El anaacutelisis comparativo entre sistemas constructivos de pilotes hincados y

moldeados representan un aporte acadeacutemico para quienes estaacuten interesados

en desarrollar comparativos entre otros sistemas de pilotaje partiendo de

esta investigacioacuten con formatos tipos de actividades

3 El sistema de pilotes hincado presenta un dinamismo constructivo maacutes

econoacutemico que pilotes moldeados debido a que el hincado no depende de

otras actividades

136

4 La construccioacuten de ensecaderas (retencioacuten) con tablestacas ha marcado

una gran diferencia econoacutemica y constructiva entre ambas propuestas

5 Se concluye que el sistema de pilotes hincados sobre una jack-up

(embarcacioacuten) presenta un rendimiento menor que pilotes moldeados pero

que a largo plazo por ser una actividad que no para ni espera otras

actividades supera al rendimiento de pilotes moldeados

6 El proceso constructivo de pilotes moldeados estaacute sujeto a actividades

antecesoras y criacuteticas como la construccioacuten de la retencioacuten y el relleno

provisorio lo cual incrementa el plazo de ejecucioacuten y los costos en

comparacioacuten a pilotes hincados

7 El uso de sistema de encofrado moacutevil (Cimbra) es de faacutecil montaje y alto

rendimiento de avance en comparacioacuten al encofrado con losas

prefabricadas ademaacutes del menor uso de equipamiento en su ejecucioacuten

El rendimiento de la cimbra es de 3 diacuteas 650 m2 (encofrado total) lo cual

incluye avance y fijacioacuten de compuertas (gavetas) listas para la colocacioacuten

de acero

8 Con el sistema de pilotes moldeados se incrementaron 66 pilotes para reducir

la luz entre los alineamientos de los pilotes por facilidades constructivas

(encofrados de losa del muelle) lo cual representa un incremento de costo

y plazo de ejecucioacuten Los pilotes adicionales fueron colocados en los

alineamientos B y C

137

RECOMENDACIONES

Despueacutes de analizar profundamente las conclusiones a las que se llegoacute en

el presente estudio se procedioacute a dar las siguientes ocho recomendaciones

1 Se deben dar continuidad a la investigacioacuten de formatos y anaacutelisis

comparativos de obras portuarias

2 Desarrollar un anaacutelisis comparativo cualitativo de las actividades entre

ambos sistemas

3 Acadeacutemicamente se debe optar por el uso de sistemas constructivos

tecnoloacutegicos al desarrollar otros comparativos de obras portuarias

4 Considerar el material de uso provisorio en ampliaciones o variaciones de

proyecto de tal modo que se mejore el proyecto como por ejemplo las

tablestacas utilizadas en la retencioacuten

138

5 Hacer anaacutelisis comparativos con datos reales tomados en campo debido a

que en esta investigacioacuten fueron comparados datos reales en el sistema de

pilotes hincados y algunos datos teoacutericos en el sistema de pilotes moldeados

6 Realizar investigaciones con partidas iniciales desde dragado hasta

operatividad del muelle

7 Presentar ademaacutes del anaacutelisis comparativo un estudio econoacutemico por

operacioacuten al finalizar el proyecto

8 Desarrollar un comparativo entre sistema de pilotes hincados mediante una

embarcacioacuten (jack up) y montando una estructuras de avance sobre el mar

(cantitravel) para la construccioacuten de un muelle de contenedores

139

FUENTES DE INFORMACIOacuteN

[1] Fuentes Ortiz Ceacutesar ldquoLibro de ingenieriacutea portuariardquo Lima 2001

[2] MOTA ENGIL PERU SA ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de

Paitardquo Paita 2012

[3] Universidad de Porto 2008 FEUP ldquoContencioacuten y fundacioacuten en edificiosrdquo

editorial FEUP edicioacuten 2008 Portugal

[4] Disentildeo de cimentacioacuten sobre pilotes Cuba 2010

[5] APN (2012) Revista de la Autoridad portuaria Nacional edicioacuten13

[6] COSTOS edicioacuten 225 Dic ldquoPublicacioacuten mensual del grupo S10rdquo (2012)

[7] Steel foundation solutions for projects- Arcelor Mittal ndash 2012

[8] Memoacuteria da Utilizaccedilatildeo do Cimbre Moacutevel Inferior ndashPortugal ndash 2010

[9] httpcorporatearcelormittalcom

140

[10] httpwwwconstruaprendecomdocstrabajos306-pilotaje-cimentaciones-

profundas

[11] httpingecivilcuscoblogspotcom ldquoIngenieriacutea civil sistema de Pilotesrdquo

141

ANEXOS

142

NOTAS DE AUTOR

La investigacioacuten se inicia debido a que el autor es partiacutecipe del proyecto

ldquoConstruccioacuten del nuevo terminal portuario de Paitardquo en la cual ha intervenido

en todas las actividades desde relleno masivo hincado de pilotes enrocado

vaciado de pilotes montaje de arriostres abrazaderas y cimbra vaciados de

tablero del muelle montajes de elementos para el muelle entre otros Ademaacutes

de participar en la organizacioacuten y planeamiento de los trabajos en el puerto y las

canteras supervisioacuten de actividades directas de hincado y enrocado trabajos a

la marea programaciones diarias y semanales para el cumplimiento del plazo

Con toda esta informacioacuten praacutectica en obra decidiacute realizar la comparacioacuten

entre un sistema de pilotes moldeados de la cual se partioacute de las bases

teoacutericas de libros revistas web y entrevistas a ingenieros especializados en la

materia que elaboran en la obra

La complejidad de comparar estos sistemas permitioacute que el autor aporte

una serie de posibilidades de tal forma que sean competitivas a los pilotes

hincados para lo cual se reemplazoacute el trabajo sobre una Jack up por el trabajo

sobre un relleno provisorio mediante un sistema de tablestacados en donde el

autor optimizoacute la cantidad de piezas para reaprovecharlas en las siguientes

fases asiacute como disentildear un sistema de encofrado de faacutecil montaje y desmontaje

con perfiles metaacutelicos el cual sustituiacutea al encofrado moacutevil

Otro de los aportes fue desarrollar el anaacutelisis de precios unitarios de

ambos sistemas para lo cual el autor luego de participar en todas las

actividades del proyecto y sobre todo las relacionadas a la construccioacuten del

muelle teniacutea conocimiento de costos y recursos involucrados en cada partida

del mismo modo gracias a ingenieros experimentados de la obra y el

143

aprendizaje teoacuterico sobre pilotes moldeados se desarrolloacute los anaacutelisis para el

sistema comparativo de pilotaje moldeado

El autor hizo algunas variaciones del proyecto para la investigacioacuten

como el vaciado de pilotes al llenarlos en su totalidad con concreto debido a

que el proyecto contempla rellenarlos con arena desde el fondo hasta los 6m

antes del tope del pilote y lo restante soacutelo con concreto otra de las variaciones

es el dimensionamiento de las capas del enrocado del proyecto de capa

intermedia de 10 a 100 kg por entre 100 a 300 kg coraza de 100 a 300 kg por

entre 350 a 750 kg y un pie de talud de 500 kg por entre 1000 a 3000 kg

Lecciones aprendidas

- Control de hincado de pilotes

- Construccioacuten de tablas de enrocado y control de la actividad

- Inicio de explotacioacuten de cantera

- Control de dragado con equipo pesado (gruacutea y cucharon de almeja)

- Instalaciones de arriostres y abrazaderas en pilotes

- Aprendizaje en control de avance de encofrado moacutevil (cimbra)

- Elaboracioacuten de programacioacuten de actividades diarias y semanales

- Aprendizaje en trabajos portuarios como vaciado de pilotes enrocado y

montaje de estructuras del muelle

- Aprendizaje y control de relleno masivo hacia el mar y controlado en

plataforma

- Organizacioacuten en recursos necesarios para vaciados en fases del muelle

- Montaje de elementos prefabricados en general

- Instalacioacuten de accesorios para el muelle como defensas bitas y rieles

- Aprendizaje en organizacioacuten y planificacioacuten de trabajos a la marea

- Lectura de tabla de marea para trabajar en bajamar o pleamar

- Aprendizaje en sistema de pilotes moldeados

- Aprendizaje de uso de equipos adecuados para cada actividad

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