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PROCESO CONSTRUCTIVO DE LOS CAISSONS Este tipo de cimentación se caracteriza por ser construida sobre el nivel del suelo o del agua, luego son hundidos como una sola unidad hasta la profundidad de diseño, llegando a formar parte integral del trabajo permanente. Tienen un borde cortante en la parte inferior que facilita el hincado, el material del interior se extrae por la parte superior y luego se vacía concreto. Debido a que son costosos, están restringidos para proyectos importantes. Los caissons son cimentaciones no competitivas a menos que el estrato de suelo firme se encuentre a más de 12 m bajo la superficie del agua. Se caracterizan por tener un diámetro bastante grande como para que ingrese un hombre para inspección y pueden ser extendidos hasta grandes profundidades. Se clasifican en tres tipos:   

Micropilotes: Diámetro de 10 a 20 cm Pilotes: Diámetro de 25 a 60 cm Caissons: Diámetro de 80 cm a más

En esta parte hablaremos sobre el proceso constructivo del caissons que se realizan a través del pre excavación manualmente.

Fig. N°01. Tipos de cimentaciones profundas

Fig. N°02. Diámetro de los caisson.

Fig. N°03. Modelo del caisson.

1. LECTURA E CAISSON

INTERPRETACIÓN

DE

PLANOS:

CIMBRADA DEL

El estudio de suelo recomienda un tipo de cimentación de acuerdo a las condiciones del terreno y del tipo de construcción a realizar. Se procede al replanteo con ayuda de la topografía, la localización y nivelación de los caisson en el lugar, tomando como referencia los ejes definidos en los planos estructurales.

Fig. N°04. Trazo y replanteo en campo.

2. ARMADO DE ANILLOS Una vez trazado el caisson en el suelo, se inicia el proceso de excavación y armado de los anillos de concreto reforzado. Esto se hace de manera progresiva y a medida que van excavando, van haciendo cada anillo hasta encontrar suelo resistente. En promedio cada anillo tiene 1.20 m de profundidad. Esta medida está dada por las dimensiones de las formaletas metálicas y también porque garantiza que cuando se vierte concreto en cada anillo, este alcanza ser vibrado mecánicamente en su totalidad. Para cada anillo el proceso es el siguiente:

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Excavación Este proceso se inicia retirando la capa vegetal del suelo. Esto se conoce como descapote. En un principio se puede retirar la tierra manualmente con una pala, la tierra empieza a ser retirada con baldes con la ayuda de los molinetes manuales o plumas mecánicas. Una de las ventajas de caisson como sistema de cimentación, es que permite una inspección mucho mas detallada del suelo encontrado y así se puede corroborar la precisión del estudio de suelos.

Fig. N°05. Excavación de los anillos.

Fig. N°06. Replanteo en campo.

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Armado de refuerzos Lo primero que uno hace es verificar los niveles y plomos para poder armar el primer anillo del caisson. Se ubica las varillas verticales que arman el circulo y luego a estos se le traslapan los anillos de refuerzo. Por último se amarran unos con otros en todos los puntos de intersección con alambre.

Fig. N°07. Armado de refuerzos.

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Ubicación de formaletas Las formaletas pueden ser metálicas o de madera, dependiendo del tamaño del caisson y la disponibilidad del material. Para cualquier proceso de concreto fundido en el sitio, se deben engrasar las formaletas antes para facilitar el retiro una vez el concreto se haya endurecido. Se ubica las formaletas una por una armando el círculo. Después estas se aseguran con parales para darle mayor rigidez a esta estructura temporal y finalmente se verifican las medidas de acuerdo a los planos.

Fig. N°08. Engrasado y colocación de formaletas.

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Vertido de concreto Ahora se vierte el concreto, el cual llega a la obra premezclado, si es posible el carro del concreto ingresa a la obra sino el concreto es transportado con un balde hasta el área de trabajo. Con la ayuda de una lámina metálica doblada, a manera de canal, los operarios van llenando el anillo con concreto. A medida que se va completando este proceso, el concreto es vibrado mecánicamente para evitar que queden espacios de aire. Por último el anillo ya fundido, lo confinan temporalmente con ladrillos en el perímetro y lo aseguran haciéndole los últimos ajustes a los parales del centro del caisson.

Fig. N°09. Vaciado y vibrado del concreto.

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Descimbrada Una vez el concreto se ha endurecido, se procede a retirar la formaleta de este primer anillo. De este punto en adelante, el proceso se repite para los anillos siguientes. A partir del segundo o tercer anillo, hay que ubicar una escalera para los trabajadores y se debe sacar la tierra y el agua del terreno con baldes porque ya está muy profundo. Esto se hace mediante un sistema simpe de poleas o molinetes. En este punto suelen ocurrir imprevistos como encontrar rocas en el terreno que hay que demoler con la ayuda de un machimbrado mecánico, explosivos o resinas expansivas o que el estrato resistente este aún más profundo de lo previsto. En los siguientes anillos, las formaletas se deben inclinar respecto al borde del anillo, inmediatamente inferior para tener el espacio suficiente para poder verter el concreto.

Fig. N°10. Retiro de las formaletas.

3. ARMADO Y UBICACIÓN DE LA CANASTA Después de finalizado el proceso de construcción de los anillos del caisson sigue el armado de la canasta de refuerzo. Fuera del sitio de trabajo, se arma la estructura cilíndrica general de refuerzos. Luego esta se sube y se ubica al interior del caisson con la torre grúa. Finalmente bajan más varillas de refuerzo para terminarla de armar en el sitio con mayor precisión. Esta estructura constituye refuerzo principal del fuste del caisson, o sea su elemento central. Dependiendo del diseño, no siempre está reforzado el fuste en su totalidad. De igual manera en algunos casos tiene una forma acampanada en su base a la que llaman, pata de elefante, con el fin de aumentar el área de contacto del pilote con el estrato de cimentación, así se reduce el esfuerzo al que estará sometido el suelo.

Fig. N°11. Armado y ubicación de la canasta.

4. FUNDIDA DEL FUSTE Al igual que los anillos, el fuste del caisson también es de concreto fundido en el sitio. Para este proceso se utiliza un embudo profesional con un tubo que llega hasta el fondo de la excavación. La mezcladora vierte allí el concreto y este va llenando el caisson hasta le nivel original del terreno. Una vez se finalizan todos los caisson del proyecto, se puede proceder al siguiente paso: la construcción de las vigas de amarre, así se garantiza el trabajo conjunto de la cimentación al mismo tiempo que se hace la transición a la superestructura del proyecto.

Fig. N°12. Vaciado de concreto.