PROCESO CONSTRUCTIVO DE PILAS DE CIMENTACIÓN

Catalina Arenas GómezLaura Giraldo Ramírez

Alejandro Pineda GilMarzo 2013

Las pilas son fundaciones profundas, que se emplean cuando el terreno firme se halla a una profundidad superior a los 5m. Se recomiendan hasta 15m de profundidad.

Las pilas se pueden ejecutar mecánicamente o a mano cuando no se dispone del equipo adecuado. Se pueden construir simultáneamente por varias cuadrillas.

Tienen forma cilíndrica. La excavación se protege con anillos de

concreto

GENERALIDADES

PILASMedida en metros lineales( M)

EXCAVACIÓN EN TIERRA. MEDIDA EN METROS CÚBICOS (m³)

Trazos con hilos

Tipo de operarios: Segundo maestro y ayudante entendido.

Herramientas y equipos: Hilos, cal, flexómetro, estacas. Equipos de topografía (teodolito).

Método: El topógrafo marca las coordenadas de los ejes de las pilas; Labor de cuidado geométrico; el hilo se templa y se tira para que quede marcado el piso.

Seguridad industrial: Guantes para proteger las manos de la cal.

Tipos de control: El residente de obra debe controlar que los trazos estén bien hechos.

Equipos de topografía

Marcación en el terreno con la barra Tipo de operarios:

Ayudante raso entendido.

Herramientas y equipos: Barra, de acuerdo al trabajo.

Método: La barra se debe utilizar siguiendo la línea del trazo, en posición vertical.

Seguridad industrial: Botas y guantes para proteger las manos y los pies.

Tipos de control: El residente debe estar pendiente de la línea de trazo en el terreno.

Construcción del cordón de concreto

Tipo de operarios: Ayudante raso entendido.

Herramientas y equipos: Pala, mezcladora, coche

Método: Se construye alrededor del perímetro de la pila para evitar la caída de agua y tierra al interior de la excavación; se colocan canes y tablones como plataforma de trabajo para asegurar el molinete.

Seguridad industrial: Guantes, botas, casco.

Tipos de control: El residente de obra debe asegurarse de que el cordón ha sido bien ejecutado, además se debe esperar a que el concreto adquiera una resistencia para poder colocar los canes y tablones sobre él.

Excavación del fuste Excavación manual Tipo de operarios: Ayudante raso. Alternan

sus labores cada medio día. Herramientas y equipos: Pica, pala,

balde. Método: La excavación se realiza de

manera vertical, siguiendo el plano del terreno hasta la cota inferior. El ayudante se ayuda con el escantillón. Si la excavación es demasiado angosta el mango de la pala debe ser recortado, además ésta debe ser acorde al tipo de terreno. Cuando el operario encuentra rocas de gran tamaño se deben destruir con dinamita o cuñas.

Seguridad industrial: Botas, guantes, casco, capa impermeable. En algunos casos es conveniente dotar las pilas de escaleras de emergencia, timbres, intercomunicadores, medidores de gas, etc.

Tipos de control: El residente de la obra debe vigilar que la profundidad de excavación sea la requerida, para evitar sobrecostos por llenos de concreto. A medida que se va excavando se debe ir evacuando la tierra.

Excavación mecánica Tipo de operarios: Operario

especializado. Herramienta y equipos:

Máquina tipo Auger. Método: La máquina realiza

todas las operaciones de excavación con una barrena y de protección de las paredes con una tubería de acero, en forma simultánea. Cuando se llega al nivel de cimentación, la barrena saca dos aletas laterales que a medida que avanzan se van abriendo hasta llegar a una posición horizontal, conformando así la campana.

Seguridad industrial: Casco, botas, guantes.

Tipos de control: El residente de obra debe vigilar el buen manejo de la máquina.

FORMALETA DE ANILLOS EN CONCRETO

Tipo de operarios: Ayudante raso entendido.

Herramienta y equipos: Tablas de madera, clavos, martillo.

Método: El diseño se debe mostrar previamente para ser aprobado Se arma la formaleta del anillo a determinada distancia del perímetro de excavación, garantizando el espesor que debe tener este ( aprox. 10 cm ). El anillo se construye cada metro en terreno excavado.

Seguridad industrial: Casco, botas, guantes.

Tipos de control: El residente debe verificar que la formaleta esté bien construida, para evitar que el anillo se derrumbe y sobrecostos al momento de vaciar el concreto. La madera debe estar limpia.

Vaciado de anillos en concreto Tipos de operarios: Dos

ayudantes, oficial. Herramienta y equipos:

Coche, pala. Método: El concreto se vacia

de forma manual y simultánea, teniendo cuidado de no desperdiciar material. Con la pala los ayudantes vierten el concreto dentro del encofrado, o en algunos casos se vacia desde la carretilla.

Seguridad industrial: Botas, casco, guantes.

Tipos de control: El oficial y el residente de obra deben supervisar el proceso, para asegurarse de que el concreto se esparza de manera constante y en la cantidad necesaria.

Desencofrado de la formaleta Tipos de operarios: Dos

ayudantes. Herramienta y equipos:

Martillo, ganchos. Método: Con ayuda del

martillo, se retiran los clavos de la madera, y con los ganchos se procede a retirar las tablas.

Seguridad industrial: Casco, guantes, botas. Se recomienda realizar un entibado para evitar el posible deslizamiento de los anillos.

Tipos de control: El residente debe verificar que la formaleta fue retirada completamente, y que se le de un buen trato para poder volverla a utilizar.

Derrumbe de una pila

Evacuación de la tierra Tipos de operarios:

Ayudante raso. Herramienta y equipos:

Molinete, balde, coche. Método: A medida que el

operario que está en la excavación va llenando los baldes con tierra, y el ayudante que se encuentra en la superficie los sube con la ayuda del molinete.

Seguridad industrial: Casco, botas, guantes.

Tipos de control: Se debe verificar que se le esté dando un buen uso al molinete, para evitar que la tierra caiga al fondo o que ocurra un accidente.

Cargada de tierra Tipos de operarios:

Ayudante raso. Herramienta y equipos:

Coche y pala. (Canes para facilitar la movilización de los coches). Adecuar la superficie por la que transitará el coche para evitar contratiempos.

Método: El coche se debe cargar de acuerdo a la pendiente del terreno. La tierra se debe llevar a un lugar donde sea fácil el acceso de la volqueta.

Seguridad industrial: Casco, botas, guantes. Inspeccionar las superficies por donde va a pasar el coche.

Tipos de control: Verificar la cantidad de tierra que se debe desechar y cuantificarla.

Coche

Excavación de la campana Tipos de operarios: Dos operarios

(ayudantes rasos). Uno en la excavación y otro accionando el molinete. Alternan sus labores cada medio día.

Herramienta y equipos: Molinete, barra, pica, pala, baldes, escantillón (varilla de madera de 0.03x0.02), bombas.

Método: La campana se debe excavar manualmente, pues el uso de dinamita provocaría desmoronamientos. Se realiza el corte según el estudio de suelos usando barra y pica y garantizando el ángulo de corte requerido. La tierra debe ser desalojada inmediatamente, usando los baldes y el molinete.

Seguridad industrial: Utilizar botas, casco, guantes y capa impermeable. El molinete debe estar dotado de frenos independientes para evitar la caída libre de los baldes.

Tipos de control: El ingeniero de suelos debe asegurar que ya se encontró el material de cimentación requerido en el estudio y autorizar el ensanchamiento (campana).

Excavación de la pata de la campana Tipos de operarios: Dos operarios (ayudantes rasos).

Uno en la excavación y otro accionando el molinete. Alternan sus labores cada medio día.

Herramienta y equipos: Molinete, barra, pica, pala, baldes, escantillón (varilla de madera de 0.03x0.02), bombas.

Método: Después de terminada la excavación de la campana se procede a realizar un corte vertical máximo de un metro para alcanzar el fondo y conformar completamente la campana. Se usará el escantillón para demarcar la profundidad requerida. La tierra extraída debe ser evacuada tan pronto se retire del terreno.

Seguridad industrial: Utilizar botas, casco, guantes y capa impermeable. El molinete debe estar dotado de frenos independientes para evitar la caída libre de los baldes.

Tipos de control: El residente debe verificar que se hizo el corte requerido en el diseño.

Evacuación de agua y lodo Tipos de operarios: Un ayudante

raso (el mismo que realizó la excavación de la pata).

Herramienta y equipos: Bomba para evacuación de agua.

Método: Cuando el nivel freático es muy superficial y el agua es excesiva se deben realizar pozos adyacentes a la excavación para bombear desde allí. Cuando ya se terminó la excavación se debe proceder de la misma manera, utilizando la bomba para evacuar el agua y poder vaciar el solado.

Seguridad industrial: Utilizar botas, casco, guantes y capa impermeable.

Tipos de control: El residente debe verificar que la superficie es apta para basar el solado y que el agua ha sido evacuada, pues de no ser así sería más complicado el vaciado del concreto.

COLOCACIÓN DE HIERRO (KG) Limpieza de anillos

Tipo de operario: Oficial de obra negra. Herramientas y equipos: Trapos de tela. Método: se deben limpiar bien las paredes de

los anillos, de arriba hacia abajo, quitando el material adherido durante la excavación y vaciado de los anillos (barro, lodo, lechada de cemento), cuidando de retirar la "nata" residual depositada en el fondo.

Seguridad industrial: El personal debe utilizar botas, casco, guantes y capa impermeable.

Tipos de control: El oficial debe asegurarse de que queden bien limpias las paredes de los anillos y del fondo.

Armado canastilla en obra Tipo de operario: Un oficial y

dos ayudantes. Herramientas y equipos:

Teleras, varillas de acero, alambre galvanizado, ganchos de fijación.

Método: Se realiza una estructura temporal con teleras para sostener el acero. Se colocan las varillas principales y a estos se van amarrando los estribos. Los ganchos se fijan a la castilla por medio de alambre galvanizado.

Seguridad industrial: El personal debe utilizar botas, caso y guantes.

Tipos de control: el oficial debe asegurarse de que el armado de la canastilla cumpla todas las condiciones del diseño estructura.

Colocación de hierro manual Tipo de operario: Un oficial y

diez ayudantes según la dimensión y peso de la canastilla de hierro.

Herramientas y equipos: Ninguno.

Método: Se introduce la canastilla de hierro dentro de la excavación.

Seguridad industrial: Botas, casco, guantes.

Tipos de control: Se fija la canasta para evitar que se mueva, durante el vaciado se colocan dos varillas atravesadas entre los anillos de entibado dejándolas fijas al terreno, se distancia el refuerzo (canasta) de los anillos dejando el refuerzo en su posición.

Colocación de hierro con maquina Tipo de operario: dos

ayudantes. Herramientas y equipos:

Grúa. Método: Se hace por medio

de una grúa, se utilizan dos operarios, uno quien maneja la grúa y otro da indicaciones y organiza la canastilla.

Seguridad industrial: El personal debe utilizar botas, casco, guantes.

Tipos de control: Se fija la canasta para evitar que se mueva, durante el vaciado se colocan dos varillas atravesadas entre los anillos de entibado dejándolas fijas al terreno, se distancia el refuerzo (canasta) de los anillos dejando el refuerzo en su posición.

VACIADO DE PILAS (M3) Tipo de operario: Un oficial y

cuatro ayudantes. Herramientas y equipos:

embudos con tubos de PVC, vibrador, coche o bomba.

Método: Ya sea con coche o con bomba el vaciado del concreto se hace por medio de un embudo y con tubo tremie para que la mezcla se disgregue.

Seguridad Industrial: El personal debe utilizar botas, casco, guantes.

Tipos de control: El vaciado del concreto debe ser de forma constante y rápida. No se puede realizar solo con un ayudante, ya que son volúmenes de concreto muy grandes. Por esto lo más recomendable es realizar el vaciado con bomba y luego vibrarlo.

Aseo y limpieza Tipo de operarios: Varios ayudantes. Herramientas y equipos: Escoba, palas,

trapos, manguera, coches. Método: Cuando se termina de construir las

pilas se procede a retirar la basura y a ordenar y limpiar los equipos utilizados durante el proceso.

Seguridad industrial: Casco, guantes, botas.

Tipos de control: Se debe verificar que el lote donde se trabajó quede limpio de escombros para continuar con la actividad siguiente.

BIBLIOGRAFÍA CAPÍTULO 3 Cimentaciones profundas.

Román Botero R. Profesor Asociado Universidad Nacional de Colombia.

PILAS. Mayo de 1998. ESTUDIO DE ACTIVIDAD. Alejandra María

Quintero, Francisco Javier Motta, Juan Sebastián Tobón.

FUNDACIONES PROFUNDAS PILAS TIPO CAISSON. Parque Campestre Edificio 5. Paola Rada Bravo, Juan Pablo Bedoya.

http://www.youtube.com/watch?v=peQVA2rKstA