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• J Pablo Covarrubias

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UNIVERSIDAD DE LA SERENA FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN OBRAS CIVILES

AVANCE DE TRABAJO ASIGNATURA: CAMINOS II

PROCESO DE PILOTAJE

PROFESOR Ing. José Canales Agurto

ALUMNOS Reyton Cortes Saavedra Luisebastián Guerrero Lúgaro Felipe Martínez Espinosa

La Serena, Noviembre del 2014

RESUMEN EJECUTIVO En el presente documento se detallan todas las actividades y procedimientos necesarios para la materialización de pilotes pre excavados encamisados por rotación. En este, se abordan las principales áreas para lograr comprender la secuencia constructiva, las referencias normativas y teóricas, y especificaciones técnicas de equipos asociados al desarrollo de dicha tarea. El método constructivo analizado es el utilizado en la generación de las fundaciones del enlace Juan Antonio Ríos con la Ruta 5 a cargo la empresa Copcisa, la cual subcontrata a CSP Ltda. para la construcción de pilotes. De acuerdo al procedimiento observado en terreno, se expondrán las etapas de fabricación tales como emplazamiento, replanteo, hincado de camisas, perforación utilizando morsa y balde, generación y izado de armaduras, ubicación de tubos tremie, hormigonado y retiro de herramientas. Además de características y rango operacional de maquinaria, personal, controles y ensayos.

INTRODUCCION En toda obra civil es importante la óptima resistencia a las solicitaciones, lo que implica que en su conjunto un elemento o un conjunto de elementos debe trabajar aprovechando de manera eficiente sus propiedades diseñadas acorde al ambiente en el que será puesta en servicio, esto nos lleva a estipular que cada componente cumpla su función de manera perfecta, en la cual la misión es, junto con resistir las solicitaciones, transmitirlas al suelo, distribuyéndolas de forma que no superen las tensiones admisibles ni se produzcan cargas locales. Basándonos en lo señalado recientemente, para lograr una correcta transmisión de las cargas al suelo, es importante lograr un diseño íntegro de un conjunto de elementos estructurales, que conforman un componente primordial en muchísimas obras civiles, este componente primordial recibe el nombre de cimentación. La cimentación es muy importante, al ser el componente que soporta a la superestructura, y su diseño depende de variados factores geotécnicos y estructurales que determinarán el tipo de cimentación más adecuado para un proyecto. Por citar un ejemplo, el cual será el centro de nuestro trabajo, en un puente se pueden diseñar diversos tipos de cimentaciones pero si este puente, por contextualizar a un ambiente en particular, se sitúa sobre un suelo con poca capacidad de soporte en sus primeros estratos, no será conveniente realizar una cimentación superficial. Así como en este ejemplo, y como en muchos casos, se puede dar la situación mencionada, por lo que se deberá establecer una solución que permitiese transmitir las cargas hacia un estrato de suelo competente y pertinente con el diseño, esto se traduce en que muchas veces esos estratos pueden encontrarse a profundidad. Ante esta situación nace una solución muy utilizada en la ingeniería civil para dar respuesta a este tipo de problemática geotécnica, la cual consiste en un tipo de cimentación a profundidad, que lleva por nombre “pilotes”. Los pilotes son miembros estructurales hechos de acero, hormigón y/o madera, y son usados para construir cimentaciones, cuando son profundas y cuestan más que la cimentaciones superficiales, pero a pesar del costo, el uso de pilotes es a menudo necesario para garantizar la seguridad estructural. Tiene forma de columna colocada en vertical en el interior del terreno sobre la que se apoya el elemento que le transmite la carga al terreno por rozamiento del fuste con el terreno, apoyando la punta en capas mas resistentes o por ambos métodos a la vez. Puede utilizarse un pilote cuando el estrato o estratos superiores del suelo son altamente compresibles y demasiado débiles para soportar la carga transmitida, cuando están sometidas a fuerzas horizontales pues resisten por flexión a la misma vez que resisten la carga vertical, cuando hay presencia de suelo expansivo y colapsable, cuando una cimentación esté sometida a fuerzas de levantamiento, cuando se debe evitar perdida de capacidad de carga que se

pueda producir por erosión del suelo en superficies, particularmente aplicables a estribos y pilas de puentes.

OBJETIVOS Objetivos Generales: -

Complementar lo expuesto en clases con la práctica en sitio del proceso constructivo. Aplicar y reconocer los diversos elementos propios de cada etapa de construcción.

Objetivos Específicos: -

Realizar visitas periódicas a la obra en estudio, con el fin de llevar a cabo el seguimiento de ésta.

-

Utilizar de la información otorgada por los profesionales de la obra, a fin de lograr un mayor fundamento técnico acerca de las propiedades de cada etapa constructiva.

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Reconocer, analizar y comparar dicha información recopilada, con la respectiva normativa establecida en lo señalado en el Manual de Carreteras.

-

Conocer el funcionamiento y características de todos los agentes involucrados en el proceso constructivo, como la infraestructura, personal, gestión, jornadas, controles, entre otros.

-

Registrar en el instante y en el contexto pertinente el desarrollo de las respectivas partidas correspondientes.

MARCO TEORICO DEFINICIONES Pilotes Pre-excavados Fundación especial que consiste en una perforación esencialmente vertical, de un diámetro mayor a 300mm, la que es rellenada posteriormente con hormigón armado, hormigón simple, grava, u otro. Máquina Perforadora Es el equipo que mediante fuerza roto-hidráulica perfora el suelo. KDK Elemento mecánico-hidráulico que transmite la rotación a la barra de perforación y se encuentra instalado sobre el mástil de la máquina. Camisas Iniciadora Tuberías cilíndrica, modulares, que sirven para guiar y proteger la excavación de los derrumbes producto de la inestabilidad de los primeros metros de la perforación. Largo de esta varían entre 3 a 5 m. Corona Es el elemento inferior de la camisa iniciadora, cuenta con dientes que permiten ir cortando el terreno al mismo tiempo que se va hincando y rotando. Barra - Kelly Barra extensible que se inserta en la KDK para traspasar el torque y empuje a la herramienta de perforación permitiendo perforar. Herramientas de Perforación Hélices, Baldes, Core-Barrel, etc. las que se instalan en el extremo inferior de la barra Kelly de la máquina para efectuar la perforación y extracción del suelo.

Tubería Tremie Tubería para realizar el hormigonado, las que se encuentran provistos de uniones macho-hembra en largos uniformes que se ensamblan hasta que el extremo inferior llegue al fondo del pilote.

Armadura Elemento estructural de acero de construcción de forma cilíndrica con barras longitudinales y anillos horizontales de refuerzo. Bentonita Arcilla expansiva que cumple la función de estabilizar las paredes de una excavación. Campana Encargo de transmitir el par de rotación del cabezal rotativo a la camisa. Su tamaño depende de la camisa, y se conectan a través de pasadores. Mástil Elemento vertical que le proporciona la altura al equipo, además de ser guía del KDK y barra kelly. Pico de Loro Se ubican las poleas del huinche auxiliar y principal. Auxiliar para el izaje de la armadura y principal para el izaje de la barra kelly.

ESPECIFICACIONES DE LA NORMATIVA (MC-V5 2012) SECCION 5.509 PILOTES 5.509.1 DESCRIPCION Y ALCANCES Esta Sección comprende todos los trabajos comprometidos, por la provisión, confección, excavación e hinca de pilotes para puentes y estructuras afines, sean estos de hormigón armado, o pretensado, o de acero, en los lugares y con las características indicadas en los planos del Proyecto. Se incluyen especificaciones para las siguientes soluciones de pilotes: 5.509.101 Pilotes Preexcavados (in-situ) - Pilotes Preexcavados de Hormigón Armado (denominado también pilote in-situ) 5.509.102 Pilotes Hincados •

- Pilotes Hincados Prefabricados de Hormigón Armado y de Hormigón Pretensado

•

- Pilotes Hincados Metálicos Tipo Riel (de riel de ferrocarril doble o triple)

•

- Pilotes Hincados de Perfiles Metálicos Armados o Tubos Metálicos El uso de otro tipo de pilotes, ya sea de diferente material, diseño o tipo de construcción, si las Bases del Proyecto autorizan la presentación de alternativa, deberá ser presentado para la aprobación previa del Inspector Fiscal adjuntando la memoria de cálculo y su correspondiente especificación. En tal caso, el Inspector Fiscal, previo a la aprobación correspondiente, se asesorará con la unidad especializada que corresponda de la Dirección de Vialidad.

5.509.2 MATERIALES 5.509.201 Hormigón Se utilizarán hormigones de grado y calidad acorde con lo indicado en el Proyecto, los cuales se regirán por lo especificado en la Sección 5.501, Hormigones de las presentes E.T.G.C., y las exigencias especiales establecidas para pilotes preexcavados en el Numeral 5.509.302 de la presente especificación.

5.509.202 Acero para Armaduras Se utilizará acero para hormigón armado acorde con lo indicado en el Proyecto, el que se regirá por lo especificado en la Sección 5.503, Acero para Armaduras y Alta Resistencia de las presentes E.T.G.C. y las exigencias especiales establecidas para pilotes preexcavados en el Numeral 5.509.302, de la presente especificación. 5.509.206 Encamisados Los revestimientos o encamisados que se requiera incorporar de acuerdo a lo que indica el Proyecto o bien, porque son necesarios por construcción, deberán cumplir con lo establecido en los requisitos de la Sección 5.507; Estructuras de Acero.

5.509.3 PROCEDIMIENTOS DE TRABAJO 5.509.302 Pilotes Preexcavados (in-situ) 5.509.302(1) Perforación o Excavación Los pilotes in-situ se ejecutarán de acuerdo a la ubicación, características, dimensiones y especificaciones del Proyecto, que deberán cumplir con la presente especificación. Lo anterior, a menos que la estratigrafía del terreno obligue a la toma de decisiones en el sitio, las que deben ser autorizadas por el Inspector Fiscal, quién para tal objeto se asesorará con la unidad especializada que corresponda de la Dirección de Vialidad. El Contratista deberá garantizar las tolerancias mínimas siguientes para el emplazamiento del pilote: Verticalidad, 1,5% respecto de cualquier plano; Posición en planta, ±0,1 veces el diámetro del pilote; Profundidad, ± 15 cm. (Valores exigidos por la norma europea EN 1536). 5.509.302(1) d) Método de Construcción con Encamisado Metálico Permanente El método de construcción con encamisado permanente, deberá usarse cuando sea requerido por el Proyecto. Este método consiste en perforar o hincar un encamisado hasta una profundidad establecida antes de empezar con la excavación. Si no se puede lograr la penetración total, el Inspector Fiscal podrá exigir ya sea la excavación del material dentro de la porción previamente embutida del encamisado o la excavación de un orificio para pilotes, antes de colocar el encamisado y hasta que éste llegue a la penetración deseada. En algunos casos, puede ser necesario sobreensanchar hacia el diámetro exterior del encamisado con el objeto de poder empujarlo. El encamisado debe ser continuo. A menos que se establezca en el Proyecto, no deberá usarse un encamisado temporal en lugar de uno permanente o agregado a

éste último, salvo cuando sea autorizado por escrito por el Inspector Fiscal. Después de la instalación del encamisado y del término de la excavación, el encamisado deberá ser recortado a la cota indicada y se deberá colocar el acero de armadura y el hormigón del pilote dentro de la porción del encamisado que se dejó en el lugar. 5.509.302(1) f) Control de la Perforación Una vez efectuado el replanteo de los ejes de los pilotes, recibido y aprobado éste por el Inspector Fiscal, se procederá a la perforación. Se deberá llevar un registro continuo de la perforación de cada pilote, donde se consigne la profundidad y calidad del terreno excavado, además de los rendimientos obtenidos durante el proceso. Durante la construcción se podrá ajustar la cota de fundación de los pilotes preexcavados, establecida en el Proyecto, si se determina que el material de fundación encontrado durante la excavación no es el adecuado o difiere del anticipado en el diseño del pilote. El Contratista deberá tomar muestras de terreno, para determinar las características del material que se encuentra en la zona de apoyo del pilote. El Inspector Fiscal inspeccionará las muestras y determinará la cota final de excavación requerida, aprobando ésta previo al hormigonado del pilote. 5.509.302(1) g) Encamisados Los encamisados deberán ser de metal, suaves, limpios, impermeables y con alta resistencia para soportar tanto los esfuerzos debidos al manejo e hinca, como a la presión del hormigón fresco y del suelo que lo rodea. El diámetro externo del encamisado no deberá ser menor que el diámetro especificado del pilote en el Proyecto. Los encamisados temporales deberán ser extraídos mientras el hormigón aún permanece dócil para ser trabajado. Generalmente, la remoción del encamisado temporal no debe comenzarse hasta que la colocación del hormigón en el pilote llegue a la superficie del suelo o sobre ella. Se permitirá el movimiento del encamisado mediante rotación, ejercicio de presión descendente y martilleo para facilitar la extracción mediante un martillo vibrador. La extracción del encamisado deberá hacerse a una velocidad lenta y uniforme, con la tracción en línea con el eje del pilote. Sobre la parte inferior del encamisado se deberá mantener un cabezal de hormigón de 1,5 m de altura mínima, para sobrepasar la presión hidrostática que el agua o el fluido de perforación ejercen fuera del encamisado. Es habitual que en el Proyecto no se considere, al especificar los recubrimientos

para el acero de las armaduras, el espesor real del encamisado temporal empleado en el proceso de perforación con máquina pilotera. Este aspecto es muy importante y deberá ser revisado por el Contratista al formular el plan de ejecución establecido en 5.509.301, motivando un aumento del recubrimiento y, por ende, de la distribución y cuantía de armaduras, a fin de ajustar el Proyecto a las exigencias particulares del equipo propuesto. Las modificaciones deberán contar con la aprobación del Inspector Fiscal, quién para la revisión se asesorará con la unidad especializada correspondiente de la Dirección de Vialidad. 5.509.302(3) Colocación de Armaduras Una vez obtenida la ficha especificada (sello de fundación del pilote), se procederá a la colocación de las armaduras de acuerdo con lo establecido en el Proyecto. Los empalmes de armaduras en terreno cumplirán estrictamente con lo establecido en el Proyecto. Se deberá procurar realizar el menor número de empalmes posibles en zonas de alta solicitación. El espaciamiento de las armaduras longitudinales y transversales de pilotes preexcavados, deberá garantizar una normal colocación y compactación del hormigón en condiciones difíciles de trabajo, por lo que cumplirán con una separación mínima de 80 mm libres entre armaduras. Los empalmes y traslapos de armaduras deberán cumplir con AASHTO Standard th Specification For Highway Bridges 16 Edition. Los espaciadores de acero u otros dispositivos espaciadores no corrosivos aprobados por el Inspector Fiscal, deberán ser utilizados a distancias no mayores a 150 cm a lo largo del pilote, de manera de garantizar la ubicación concéntrica de la malla de armaduras en el espacio dejado por la excavación (o el encamisado, según el caso). Si la armadura longitudinal es de diámetro superior a 25 mm, el espaciamiento descrito deberá ser menor a 300 cm. Previo a bajar la malla de armadura, debe hacerse un último retiro de suelo que elimine el material suelto por depositación. La limpieza a realizar debe lograr que un 50% de la base tenga menos de 15 mm de sedimento, lo que será revisado por el Inspector Fiscal. 5.509.302(4) Colocación del Hormigón, Fraguado y Protección Colocadas las armaduras y recibidas por el Inspector Fiscal se procederá a hormigonar el pilote. El vaciado del hormigón se realizará lo más pronto posible, una vez colocada la armadura. El vaciado del hormigón al interior de la excavación se efectuará con Tremie metálico (embudo y tubo de 6"), cualquiera sea el método utilizado para la perforación del pilote, en una operación continua para evitar la segregación. El proceso de hormigonado se efectuará de acuerdo con el método de perforación empleado y las particularidades y recomendaciones de los especialistas del

Contratista en la utilización de los equipos. El Contratista cuidará que en ningún momento la altura de caída del hormigón sea más de 1,50 m. El Tremie se mantendrá en todo momento con su punta hundida a lo menos 2 m en el hormigón fresco. De esta forma, se garantizará la salida del hormigón contaminado a la superficie para su eliminación. El hormigonado del pilote que avanzará junto con el retiro de la camisa, si es este el método empleado, deberá poderse controlar en forma expedita mediante marcas en el tubo de la camisa y controles del nivel de hormigón en la zona libre que se hormigona contra el terreno. El control por consumo de hormigón se permitirá sólo una vez terminado el hormigonado de los primeros 3 m. El hormigonado del pilote se iniciará bajo agua, si es el caso, y se mantendrá esta situación hasta que la subpresión no signifique problemas (media altura del pilote). El hormigonado se mantendrá como una faena continua y no se aceptará en caso alguno interrupciones del mismo, motivando el rechazo del pilote, si esto sucediera. Si es inevitable hormigonar bajo agua, la dosificación del hormigón y la faena de hormigonado debe adecuarse a lo señalado en 5.501.311(3), salvo en los siguientes aspectos: •

- Contenido mínimo de cemento por metro cúbico:

390 kg

•

- Asentamiento de cono:

18 cm

•

- Tamaño máximo del agregado grueso:

20 mm

•

- Sin aditivos superfluidificantes

Si se emplea el método con encamisado metálico temporal, debe controlarse el nivel del hormigón dentro del revestimiento. La faena de retiro de la camisa debe ser tal, que sobre la boca inferior del tubo exista siempre una altura efectiva de hormigón de 1,5 m. 5.509.302(4) a) Terminación de la Cabeza del Pilote Si el hormigonado se ha hecho bajo agua se eliminarán los 0,50 m superiores, si estos presentan claras muestras de resistencia deficiente por lavado del cemento; si se ha trabajado en seco, se eliminarán los 0,20 m superiores solamente. Se respetará la penetración del hormigón del pilote en el dado de fundación según lo señala el Proyecto.

En aquellos casos en que la armadura vertical y/u horizontal resultaren en el proceso de construcción del pilote, éstas deberán ser repuestas costo del Contratista y considerando las longitudes de empalme y entregadas en el Proyecto, o según AASHTO Standard Specification For th Bridges 15 Edition si no están expresamente indicadas.

dañadas a entero traslapo Highway

El hormigonado del dado de fundación que amarra los pilotes, debe realizarse en forma continua sin interrupciones. El anclaje de los fierros del pilote en el encepado, deberá ser el indicado en el Proyecto. La junta de construcción será tratada según la Sección 5.501, Hormigones, empleando puente de adherencia epóxico, disponiéndose además, llaves de corte de 2,5 cm mínimo de altura en el hormigón fresco inferior del encepado, o lo que se indique para tal efecto en el Proyecto. Cuando la parte superior de la elevación del pilote se encuentre por sobre el suelo, dicha porción del pilote deberá ser moldeada con un molde removible o con un encamisado permanente, cuando así se especifica. No se deberán realizar operaciones que causen el movimiento del suelo aledaño a la parte superior del pilote en al menos 48 horas de terminado el hormigonado. Del mismo modo, las porciones del pilote no confinadas en el suelo sino expuestas al cuerpo de agua, deberán protegerse de la acción de ese elemento, dejando puestos lo moldes mínimo 7 días después de la colocación del hormigón. 5.509.302(4) b) Pruebas de Integridad del Pilote Se realizarán pruebas de integridad de pilotes si así se establece específicamente en el Proyecto, los que se ensayarán según ensaye aprobado por el Inspector Fiscal. Se emplearán ensayes no destructivos para el control de la calidad de los pilotes y la determinación de defectos críticos. Se empleará el procedimiento ecosónico de impedancia mecánica, que permite detectar la longitud real del pilote construido y cualquier reducción significativa de su sección transversal, así como las propiedades resistentes del hormigón. Podrán utilizarse métodos alternativos como puede ser el “cross hole”, por ejemplo, a proposición del Contratista, previa autorización del Inspector Fiscal. En pilotes perforados con el método en seco o con encamisado permanente, sólo se efectuarán ensayes de integridad cuando se solicite expresamente en el Proyecto.En el caso que se detecten problemas en el hormigonado del pilote que motiven una reducción de su capacidad estructural superior al 20%, se deberá reemplazar el pilote colocando un pilote adicional próximo a la ubicación del pilote dañado. EQUIPOS

PILOTERA BAUER BG 24 H maquinaria de fuerza roto-hidráulica equipada para la excavación por rotación con encamisado.

Rango Operacional  Diámetro de pilotes: 600 a 1500 mm  Profundidad: se ha llegado a generar pilotes de 52 m Condiciones mínimas de trabajo  Las pendientes de trabajo no deben ser superiores al 2% en la faena y se debe mantener la plataforma con a lo más 5cm de agua en poza o charcos  El área de trabajo referida a cada punto de perforación, que involucra el tránsito de trabajadores, acopio de herramientas de perforación, acopio y retiro de material extraído, acceso de camión Mixer para hormigonado y cualquier maniobra de giro o carga suspendida que se requierá.

Dimensiones en operación

Dimensiones y pesos de transporte

RETRO EXVACADORA Máquina de apoyo utilizada para nivelación del área de trabajo de la pilotera, apoyo en el alzado de armaduras y creación de plataforma para el hormigonado

HERRAMIENTAS Cuchara mecánica o hidráulica: Herramienta en forma circular, puede ser utilizada en todo tipo de suelos, pero teniendo cuidado con la presencia de bolones que no ingresan en la cuchara. La diferencia entre la cuchara hidráulica y la mecánica, es que la hidráulica posee una mayor precisión y no necesita de mucha experticia por parte del operador. Balde: Se utiliza principalmente para la perforación de suelos granulares y en excavaciones con lodo bentonítico, en donde los suelos tienden a desmoronarse con el uso de hélice abierta. El suelo es forzado por una acción rotatoria, que entra al cubo a través de dos puertas, ubicadas en la parte inferior del balde. Cuando se excava con bentonita, el balde debe tener canales por donde el lodo escurra fácilmente sin exceder las presiones positivas o negativas de la columna de bentonita bajo la herramienta. Es mucho más fácil aliviar, dichas presiones con baldes que con hélices abiertas. Hélice progresiva (hélice abierta): Puede ser utilizada en una gran cantidad de tipos de suelos y rocas, especialmente en aquellos que tengan cierta cohesión. La hélice esta equipada con un borde cortante, que durante la rotación corta el suelo o la roca, para luego ser extraída de la excavación. Se puede tener problemas al excavar suelos no cohesivos, donde el suelo se desliza o en suelos cohesivos donde la herramienta puede obstruirse. Se debe tener mucho cuidado al momento de insertar y extraer la herramienta cuando hay presencia de lodo, dado que la bentonita es propensa a desarrollar presiones positivas o negativas que pueden desestabilizar la excavación.

ARMADURA DE PILOTES

La armadura de los pilotes se conformaron de un acero A63-42H, y se componen de armaduras longitudinales, de estribos circulares, de separadores, de zetas de rigidización y de asas de izaje. El recubrimiento establecido es de 60 mm, y como estos pilotes de diámetro grande se armaron armaduras simétricas respecto del eje del pilote. Para la armadura longitudinal se eligió un acero diámetro 18 con 10 cm de distancia libre entre barras. Para los estribos circulares se eligió un acero de diámetro 12, con un diámetro entre sus bordes externos de 1m y estos se anclaron en sus extremos doblándolos en un ángulo menor a 90º. Para los anillos de rigidez se utilizaron barras redondas de acero de diámetro 22, las cuales se cerraron en círculos mediante traslapo, el cual va unido a las barras longitudinales a través de ataduras de alambre. Los anillos se distanciaron a 3 m entre ellos. Para los separadores, los cuales cumplen la función de asegurar el recubrimiento horizontal del pilote, se usaron aceros para hormigón con forma de doble curvatura, los cuales se unieron a los anillos de rigidez y a las barras longitudinales. Para las zetas de rigidización se utilizaron aceros de diámetro 22 mm y de 2,4 m de largo, y se ubicaron giradas tendiendo hacia los bordes para el libre paso del tubo tremie. A pesar que comúnmente estas barras se extraen después de instalada la armadura, puesto que no poseen mayor aporte estructural, en este proyecto se optó por dejarlas. Para las asas de izaje se utilizó acero dulce liso soldable, los cuales se doblaron en forma de “U” y se instalaron en forma invertida de manera que la curvatura toque el anillo de rigidez. Estas barras son las únicas que fueron soldadas, y poseen un diámetro 22. El recubrimiento inferior de la armadura se aseguró instalando calugas de hormigón de 60 mm de arista, los cuales se fijaron a través de ataduras de alambre. El acero y la armadura de los pilotes deben estibarse de forma de protegerlos de la suciedad en la obra. Para lograr esto, se depositaron las barras sobre durmientes o maderas transversales a distancias y de altura tales que al flectarse las barras entre puntos de apoyo no entren en contacto con el suelo, barro o agua.

PROCEDIMIENTO DE TRABAJO PILOTES PRE-EXCAVADOS ENCAMISADOS POR ROTACIÓN El presente procedimiento ha sido desarrollado desde el punto vista personal, es decir, se encuentra elaborado a base de lo observado en las diversas visitas a terreno realizadas en el transcurso del proceso constructivo.  Al ingresar a las instalaciones de la empresa COPCISA S.A. se precedió a una inducción de trabajo, charla realizada por un especialista de prevención de riesgos sobre el correcto comportamiento al estar en zona de construcción y movimientos de maquinarias. 

Se entregan los equipos de protección personal restantes, completando los requeridos para el ingreso a la obra; en los cuales se encuentra el casco de seguridad, lentes de seguridad, chaleco reflectante y zapatos de seguridad.



Una vez establecidos en la zona de construcción, se observa que el operador posiciona la herramienta de perforación centrada en la estaca de la referencia o eje del pilote.



La perforación inicia izando y posicionando la camisa iniciadora, se inserta en el terreno mediante rotación y presión ejercida por la maquinaria, junto a la camisa actúa la hélice(Morsa) la cual está equipada con un borde cortante,

que durante la rotación corta el suelo o la roca, para luego ser extraída de la excavación arrojando material hacia la superficie.



El procedimiento se repite cada vez que se logra la profundidad de excavación en relación con la longitud de la camisa, se produce el montaje de otra camisa, y se observa que primero los ayudantes de pilotaje aplican un lubricante o grasa sobre la zona de unión, colocan la otra camisa y aseguran con pernos especiales.



Hincan la unión nuevamente, verificando la verticalidad de las camisas para una adecuada excavación y así sucesivamente hasta alcanzar la cota de fundación establecidos en los planos del proyecto.



Se coloca una plataforma en el extremo de la última camisa dando mayor estabilidad con la superficie del terreno. Y además se observa que el operador de la maquinaria de perforación cambia la hélice por un balde, extrayendo material más viscoso, tipo lodo, debido a la presencia del agua en las profundidades de la excavación.

 Luego se procede al montaje de armaduras, guiado por la maquinaria de perforación y con la ayuda de una retroexcavadora.



Después, se utilizan las tuberías Tremie las cuales van a permitir el hormigonado, estas se van ensamblando hasta que el extremo inferior llegue al fondo del pilote.

 Llegan los camiones Mixer a la obra para el hormigonado del pilote, cumpliéndose un descenso de cono 18 cm (± 3cm) del hormigón especificado, H30-90-20



Verificado el cumplimiento de lo anterior, se procede a iniciar el vaciado del hormigón al interior de la excavación por la parte superior del embudo de la tubería tremie. A medida que comienza a subir el nivel de hormigón dentro del tubo de perforación, se comienza a retirar el tubo tremie superior, destacando la función de una pelota de plástico, se lanza a través de la tubería tremie que permite el adecuado ingreso del hormigón frente a la presencia del agua en el pilote.



Se procede a la excavación hasta la cota especificada para la posterior demolición de la cabeza de los pilotes para que sus armaduras tenga un desarrollo dentro de la de fundación superior.

PROBLEMAS PRESENTES EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO Como es de suponer, en todo proceso constructivo puede haber ciertos inconvenientes que dificultan las labores y el procedimiento en general, y en el contexto presentado no hubo excepción a lo recientemente mencionado. Es así como se presentaron las siguientes situaciones: En el estribo sur del paso a desnivel proyectado, en el proceso de excavado de uno de los pilotes que conforman dicho estribo, se encontró material duro el cual no pudo ser removido normalmente, por lo que se debió intervenir el proceso con una excavadora, hasta poder lograr llegar a una cota en donde el proceso pudiese continuar de manera normal y acorde a lo planificado. En el estribo sur del paso a desnivel proyectado, en el proceso de pilotaje se debió alterar la posición de la red de alcantarillado, la red de electricidad, la red de telefonía y la fibra óptica, modificando el trayecto de estas realizando un “by pass”, de manera que no interviniese en el proceso y a su vez no se vieran dañados y/o destruidos estas redes de servicios básicos, puesto que se encontraban en la posición donde uno de los pilotes debía ser construido. Posteriormente realizado dicho by pass se procedió a realizar la construcción del pilote correspondiente a dicha posición.

CONCLUSIÓN

La fundación por pilotes nos ofrece una solución estructural eficiente y prudente acorde a la realidad geotécnica local y nacional, dadas las condiciones geológicas particulares de un lugar en específico y dada la condición de actividad sísmica de nuestro territorio, por lo que llevar a cabo una buena interpretación de las especificaciones técnicas en cuanto a diseño y criterios constructivos se refiere, se puede obtener un óptimo desarrollo de cada una de las acciones a ejecutar en un proyecto en etapa de construcción. Para ello es importante contar con el personal competente, el compromiso y los plazos bien establecidos, para no incurrir en mal gasto de tiempo y de recursos.

El proceso constructivo visualizado en esta oportunidad ha permitido lograr familiarizar de manera más tangible lo expuesto en la teoría y en la normativa, aplicado a una realidad llena de particularidades, como también de ciertos percances que desembocan en decisiones que sacan a flote la capacidad de decisión ingenieril en pro de la solución mas competente. Esta capacidad de entablar el camino a seguir se debe fijar ante el principio de no alterar las partidas de manera significativa, cuestión que se pudo apreciar en este trabajo.

El desarrollo de este proceso constructivo fue sistemático y continuo en su gran mayoría, esto gracias a la buena organización y a la buena capacidad de trabajar en equipo, ocupando eficientemente los equipos disponibles, todo acompañado de un buen apoyo de las cuadrillas de trabajo en cada una de sus labores.

Este proceso si bien se apega a la normativa, a diferencia de otros procesos se pudo apreciar una notoria libertad en cómo se consigue el resultado final, por lo que hubieron ciertos pasos que son propios de la empresa ejecutante del pilotaje, y llevaron a lograr acorde a sus medios el completar la construcción de todos los pilotes, desde la excavación misma hasta el descabezado.