ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE PILOTES HINCADOS Y …
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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
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada CC BY-NC-ND
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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
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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
Reconocimiento - No comercial - Sin obra derivada CC BY-NC-ND
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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