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• Berman Cespedes

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PILOTES Se denomina pilote a un elemento constructivo utilizado para cimentación de obras, que permite trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo, cuando este se encuentra a una profundidad tal que hace inviable, técnica o económicamente, una cimentación más convencional mediante zapatas o losas. Tiene forma de columna colocada en vertical en el interior del terreno sobre la que se apoya el elemento que le trasmite las cargas (pilar, encepado, losa...) y que trasmite la carga al terreno por rozamiento del fuste con el terreno, apoyando la punta en capas más resistentes o por ambos métodos a la vez. CABEZALES DE LOS PILOTES Los cabezales son componentes estructurales monolíticos de concreto reforzados, de considerable volumen y rigidez que cumplen la función de conectar los pilotes, que transfieren las cargas y solicitaciones de la superestructura al subsuelo. Es decir, es una estructura intermedia que distribuye las cargas a los pilotes, sirviendo de transición entre la superestructura y la infraestructura. Función de los cabezales Los cabezales se proyectan (análisis, diseño y detallado) para resistir las solicitaciones que actúan en las bases de las columnas o muros de la estructura, transmitiéndolas a los pilotes en forma de fuerzas axiales, exclusivamente. Las reacciones del suelo actúan como cargas concentradas en el eje de los pilotes. Los cabezales limitan los asentamientos de los pilotes aislados o la falla localizada en alguno de ellos por concentración de tensiones.

PILOTE HINCADO Los pilotes de concreto prefabricados e hincados son una buena opción para las cimentaciones de estructuras en suelos blandos o sueltos. Probablemente ello es debido a que ofrecen un precio muy competitivo y a que su ejecución es muy rápida y limpia. La instalación de pilotes mediante hinca es el método más antiguo de construcción de pilotes. Durante milenios se hincaron solo pilotes de madera, pero ahora son predominantemente de concreto (reforzado o pretensado) y de acero (tubos o perfiles). La tecnificación creciente de la construcción llegó hace décadas a la hinca de pilotes, que se ha convertido en una actividad de alta productividad, al conjugar prefabricación en taller y mecanización de la puesta en obra. Los pilotes se prefabrican en un proceso industrial, se transportan a obra, y allí se instalan con maquinaria especializada que es operada por muy pocas personas. Precisamente debido a esa alta tecnificación, la construcción de pilotes hincados se ha convertido en una actividad especializada que ejecutan muy pocas empresas y que pocos consultores geotécnicos dominan. Fase de proyecto Como en todos los proyectos de cimentaciones, es fundamental realizar un buen reconocimiento del subsuelo. Los ahorros que en estos casos genera el disponer de un buen estudio geotécnico suelen ser importantes, ya que se puede afinar mucho más en el cálculo y diseño del pilotaje. Por desgracia, todavía se encuentran casos de reconocimientos poco profundos que ni siquiera alcanzan la longitudde pilote recomendada, faltos de ensayos de campo (SPT, piezocono, etc.), con pocos ensayos de laboratorio, y con recomendaciones poco justificadas

Ventajas de realizar un buen diseño y un buen control del pilotaje hincado 

Reducción o eliminación de incertidumbres de proyecto: ¿Cuál es la longitud adecuada de pilote en el subsuelo local para conseguir la resistencia necesaria? ¿Se podrán hincar hasta la profundidad necesaria con la maquinaria disponible?

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Garantía de cumplimiento de plazos de ejecución, al minimizarse las paradas por circunstancias imprevistas. Un caso frecuente es que los pilotes se hinquen hasta rechazo a una profundidad muy superior a la prevista inicialmente en los cálculos, lo que produce paros en la producción hasta que se estudie el caso y se adopte una decisión. Lo mismo puede ocurrir en el caso contrario, cuando los pilotes alcancen el rechazo a profundidad inferior a la esperada. PILOTES FABRICADOS EN SITIO (IN SITU) 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 denominación se aplica cuando el método constructivo consiste en realizar una perforación en el suelo a la cual se le colocará un armado en su interior y posteriormente se rellenará con concreto. En ocasiones, el material en el que se está 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 frágil, cualquier movimiento como el que produce la broca al perforar, hace que se rompa dicha cohesión y el material trabaje como un suelo friccionantes), es por ello que se presentan desmoronamientos en el interior de las paredes de la perforación; a este fenómeno se le denomina "caídos", es por ello que se recurre a diversos métodos para evitar que se presente. Uno de los principales métodos de evitar "caídos", consiste en vaciar "lodo bentonítico" en el interior de la perforación, y al vaciar posteriormente el concreto dentro, el lodo saldrá por diferencia de densidades. Otro método menos empleado, es el uso de "camisas" o "ademes" de acero recuperables, los cuales no son más que secciones metálicas que se introducen en la excavación y evitan que el material de las paredes caiga. Ventajas: -considerando que las pilas son elementos fabricados in situ, no requieren de área adicional para una planta de fabricación y para su almacenamiento como elementos terminados.

-Las pilas no están expuestas a sufrir daños estructurales ya que no se requiere de que sean maniobradas y golpeadas para su instalación como sucede con los pilotes. -los decibeles generados durante la instalación de una pila son muy inferiores, a los que se generan al instalar un pilote prefabricado. -la longitud de las pilas puede ser variable dependiendo de la profundidad de los estratos resistentes, pudiendo hacerse los ajustes correspondientes prácticamente en forma inmediata, lo cual no están versátil en el caso de los pilotes ya que estos son prefabricados. -la fabricación de las pilas siempre es monolítica y no requiere de juntas especiales, como sucede en algunos pilotes que son instalados en tramos. -las pilas pueden ser instaladas en subsuelos con presencia de gravas y boletos, aplicando el procedimiento adecuado que permita la estabilización de la pared de las perforaciones, lo cual no es posible llevar a cabo para cimentaciones a base de pilotes, ya que el diámetro de las perforaciones es inferior a 1.20m (4ft), dimensión que permite la extracción de los obstáculos. -la capacidad de carga de las pilas es mayor que la de los pilotes, debiéndose sin embargo considerar el efecto de escala. Desventajas: -las pilas requieren siempre de perforaciones previas, mientras que los pilotes en ocasiones pueden ser instalados desplazando el subsuelo. -cuando existen estratos de subsuelo sin consistencia, no es posible realizar la construcción de pilas con calidad, ya que su sección puede llegar a deformarse, lo cual no sucede con un elemento prefabricado; se puede resolver este problema con tubería metálica perdida, lo cual origina un incremento en el costo. -en la fabricación de pilas es necesario siempre garantizar que en el desplante de las excavaciones no existan material suelto. -Los cambios de presión del agua subterránea pueden cercenar el fuste de las pilas durante su fabricación, cuando se utilizan además metálicos recuperables y no son retirados adecuadamente. -el procedimiento constructivo de las pilas sobre agua se complica, al tener que evitar el vaivén de la plataforma flotante donde se apoya el equipo de construcción, así como tener que aislar el cuerpo de la pila en la zona donde no existen suelo que lo confine.

-el sistema de ademado de las perforaciones requiere mayor control que en el caso de los pilotes, ya que de este depende en forma importante la calidad de las pilas.