APOYO DE LAS TAREAS TOPOGRAFICAS EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO DE

PILOTES IN SITU - ZONA FRANCA - FONTIBON.

ARNOLD MAURICIO CAMPO CARRERO

COD: 20161031049

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

TECNOLOGIA EN TOPOGRAFIA

BOGOTA D.C.

MARZO – DE 2020

APOYO DE LAS TAREAS TOPOGRAFICAS EN EL PROCESO CONSTRUCTIVO DE

PILOTES IN SITU - ZONA FRANCA - FONTIBON.

ARNOLD MAURICIO CAMPO CARRERO

DIRECTOR

HUMBERTO VALBUENA

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSE DE CALDAS

TECNOLOGIA EN TOPOGRAFIA

BOGOTA D.C.

MARZO – DE 2020

iii

Tabla De Contenido

INTRODUCCION. .......................................................................................................................... 1

OBJETIVO. ...................................................................................................................................... 3

GENERAL.................................................................................................................................... 3

ESPECIFICO ................................................................................................................................ 3

MARCO GEOGRAFICO. ............................................................................................................... 4

PLACAS DE REFERENCIA. .......................................................................................................... 5

INSTRUMENTOS ........................................................................................................................... 6

MARCO TEORICO. ...................................................................................................................... 11

METODOLOGIA. ......................................................................................................................... 14

CARTERAS E INFORMACION DE EJECUCION. .................................................................... 17

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES. ........................................................................................ 24

RESULTADOS .............................................................................................................................. 25

BIBLIOGRAFIA. ........................................................................................................................... 26

REGISTRO FOTOGRAFICO. ...................................................................................................... 27

iv

Lista de tablas.

Tabla 1. Cuadro de coordenada. ....................................................................................................... 5

Tabla 2. Puntos de amarre. ............................................................................................................. 18

Tabla 3. Auxiliar 1 y 2. .................................................................................................................. 18

Tabla 4. Auxiliar 3 y 4. .................................................................................................................. 18

Tabla 5. Auxiliar 5 y 6. .................................................................................................................. 18

Tabla 6. Auxiliar 7 y 8. .................................................................................................................. 18

Tabla 7. Auxiliar 9 y 10. ................................................................................................................ 18

Tabla 8. Longitud de los tipos de pilotes ....................................................................................... 19

Tabla 9. Pilote tipo A. .................................................................................................................... 19

Tabla 10. Pilote tipo B. ................................................................................................................... 19

Tabla 11. Pilote tipo C. ................................................................................................................... 19

Tabla 12. Pilote tipo D. .................................................................................................................. 20

Tabla 13. Pilote tipo E. ................................................................................................................... 20

Tabla 14. Pilote tipo F. ................................................................................................................... 20

Tabla 15. Listado de Coordenadas de cada pilote. ......................................................................... 21

v

Lista de Ilustraciones.

Ilustración 1. Localidad Fontibón …………………………………………………………………4

Ilustración 2. Zona Franca Bogotá .................................................................................................. 4

Ilustración 3. Ubicación puntos de referencia. ................................................................................. 5

Ilustración 4. Estación total ............................................................................................................. 6

Ilustración 5. Tripode ....................................................................................................................... 6

Ilustración 6. Prisma. ........................................................................................................................ 7

Ilustración 7.Baston .......................................................................................................................... 8

Ilustración 8. Plomada ...................................................................................................................... 8

Ilustración 9. Nivel de precisión ...................................................................................................... 9

Ilustración 10. Mira o regla. ............................................................................................................. 9

Ilustración 11. Flexómetro ............................................................................................................. 10

Ilustración 12. Fase 1 de trabajo ..................................................................................................... 22

Ilustración 13. Fase 2 de trabajo. .................................................................................................... 23

1

INTRODUCCION.

El presente documento sustenta y corrobora un plan de trabajo, el cual nos brinda la información

de su desarrollo en un periodo de tiempo de 4 meses establecido por la universidad, la empresa y

el pasante, en fases de trabajo en campo en la construcción de pilotes para estabilizar el terreno y

distribuir las cargas de la estructura de forma idónea en el lote 7 de la manzana 23 en Zona Franca

Bogotá, de la misma forma este contiene un trabajo en oficina donde los datos de posicionamiento

los brinda la constructora, facilitando la información del procesamiento de estos.

A partir de estos datos se da el desarrollo de diferentes procesos del proyecto generando los

resultados esperados por la empresa. Para el avance y correcta ejecución del proyecto es

fundamental aplicar parámetros planimétricos, altimétricos y manejo básico de algunos softwares,

que implementándose permiten desarrollar metodologías técnicas, para el trabajo de ubicación y

construcción de los pilotes con exactitud en planta, como en vertical y con ello la disminución de

errores humanos, del equipo y sistemáticos durante el transcurso del proceso para lograr los

objetivos planteados acorde a las necesidades preliminares.

Con este informe se da a conocer el desempeño logrado en las pasantías, la apropiación de procesos

prácticos para comprender la aplicación y manejo de los equipos y elementos básicos utilizados en

nuestra área profesional, a fin de posibilitar el desarrollo del trabajo en campo y comprender la

directa relación de conceptos, procesos, metodologías y técnicas sistemáticas teóricas con respecto

a la ejecución de los suscritos, según parámetros determinados y dictados por la universidad y/o

entidades que rigen cado uno de estos.

2

En los procesos constructivos es necesario tener un terreno estable para que la edificación no sufra

daño alguno por la composición de suelos blandos. El uso de pilotes es una técnica que amortigua

las cargas que no se pueden transmitir directamente al mismo, por ser un material de baja resistencia

y elevada deformidad cuando la cimentación superficial o semiprofunda no es posible por razones

técnicas, de dimensiones o económicas. Cuando las cargas que transmite el edificio no son

correctamente distribuidas en una cimentación superficial aumentando la capacidad portante del

suelo. Los pilotes son elementos de cimentación de gran longitud según especificaciones de diseño

dentro de la composición del suelo que se hincan directamente en el terreno o se construyen en una

cavidad previamente abierta en el mismo. Su proceso constructivo se basa en replantear el punto

que esta dentro del los diseños estructurales, para que la maquina llegue a una profundidad o cota

establecida, mediante una perforación en el terreno una barrena continua de eje hueco. Se inyecta

hormigón o impulsada a presión mediante el eje hueco dentro de la broca de perforación

manteniendo la presión critica del cabezal, reforzando con una canasta o hierro para reforzamiento.

Este proceso constructivo se debe hacer en edificios de gran altura expuestos a fuertes vientos, en

construcciones que requieren de elementos que trabajen a la tracción, como estructuras de cables,

o cualquier estructura anclada al suelo, entre otras importantes obras de infraestructura. Expuestos

3

OBJETIVO.

GENERAL.

• Apoyar las actividades topográficas en el proceso de construcción de pilotes in situ en el

sector de Zona Franca, Fontibón.

ESPECIFICO

• Replantear o localizar los pilotes según diseños estructurales.

• Chequear puntos, cotas y ejes de diseño.

• Controlar verticalidad en la fundición de los pilotes.

• Apoyar otras tareas topográficas derivadas.

4

MARCO GEOGRAFICO.

Ilustración 1. Localidad Fontibón Ilustración 2. Zona Franca Bogotá

Fuente: Google Maps Fuente: Google Maps

Localidad: Fontibon.

Lugar: Zona Franca Av Calle 13 No. 108 – 85 -- Bogotá D.C.

Tiempo: Soleado, Nublado.

Latitud Zona Franca Bogotá: 4°40'28.88"N

Longitud Zona Franca Bogotá: 74° 9'18.51"O

5

PLACAS DE REFERENCIA.

Ilustración 3. Ubicación puntos de referencia.

Cuadro de Coordenadas.

Tabla 1. Cuadro de coordenada.

6

INSTRUMENTOS

Estación Total: Los instrumentos de estación total combinan tres componentes básicos: un IEMD,

un teodolito digital electrónico y una computadora o microprocesador en una sola unidad, también

llamados taquímetros electrónicos, puede medir automáticamente ángulos horizontales y

verticales, así como distancia inclinadas desde una sola estación. (WOLF, 1994)

Ilustración 4. Estación total Fuente: http://www.taecclub.com/images/segmano/gts220.jpg

Trípode Topográfico: Se fabrican varios tipos de trípodes o tripies. Las patas de los mismos

pueden ser de madera o metálicas, pueden ser de longitud fija o ajustables y de una sola pieza o

plegables. Todos los tipos de patas llevan en su extremo un remate metálico de punta cónica, y una

articulación en su parte superior. Es ventajoso usar un trípode de patas ajustables cuando se trabaja

en terrenos escarpados. (Wolf, 1994).

Ilustración 5. Tripode

Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%ADpode

7

Prisma topográfico: Es un objeto circular formado por una serie de cristales que tienen la función

de reflejar la señal EMD emitida por una estación total o teodolito.

La distancia del aparato al prisma es calculada en base al tiempo que tarda en ir y regresar al emisoR

Ilustración 6. Prisma.

Fuente: https://es.aliexpress.com

Bastón blanco y rojo: es un accesorio para realizar mediciones con instrumentos topográficos,

originalmente era una vara larga de madera, de sección cilíndrica, donde se monta

un prismática en la parte superior, y rematada por un regatón de acero en la parte inferior, por

donde se clava en el terreno.En la actualidad, se fabrican en aluminio, chapa de acero, o fibra de

carbono, en tramos de 1,50 m. o 1,00 m. de largo, enchufables mediante los regatones o roscables

entre sí para conformar un jalón de mayor altura y permitir una mejor visibilidad en zonas

boscosas o con fuertes desniveles.

8

Ilustración 7.Baston

Fuente:http://www.lacasadeltopografo.net/imagenes/niveles/atb4.jpg

Plomadas: La plomada es una pesa normalmente de metal de forma cilíndrica o prismática, la

parte inferior de forma cónica, que mediante la cuerda de la que pende marca una línea vertical;

la vertical se define por este instrumento. (Zamarripa, 2010)

Ilustración 8. Plomada

Fuente:http://www.lacasadeltopografo.net/imagenes/niveles/atb4.jpg

Nivel Topográfico: El nivel topográfico, también llamado nivel óptico, es un instrumento que

tiene como finalidad la medición de desniveles entre dos puntos que se hallan a distintas alturas o

el traslado de cotas de un punto conocido a otro desconocido, pueden ser manuales o automáticos.

(Botia, Vargas, & Rincon, Altimetria, 2011)

9

Ilustración 9. Nivel de precisión

Fuente:http://www.lacasadeltopografo.net/imagenes/niveles/atb4.jpg

Mira Topográfica: Las miras o estadales para nivelación se fabrican de madera, fibra de vidrio o

metal, y tienen graduaciones en metros y decimales, o bien, en pies y decimales. Existen una gran

variedad de modelos, colores y graduaciones en estadales de una sola pieza, de dos o tres secciones.

(Wolf, 1994)

Ilustración 10. Mira o regla.

Fuente: http://pointcloud.es/topografia-e-instrumentos-topograficos-2/

Flexómetro: Se utilizan para la medida directa de distancias. Son útiles para distancias cortas y en

terrenos llanos. Es conveniente recordar que, en Topografía, lo que interesa es la distancia

10

horizontal o reducida entre puntos, que es precisamente la que viene reflejada en el plano.

(Santamaria & Sanz, 2005)

Ilustración 11. Flexómetro

Fuente: https://es.aliexpress.com/tape-measure-stanley_reviews.html

Herramienta menor:

• Maseta

• Machete

• Puntillas

• Pintura

• Cinta

• Entre otros.

11

MARCO TEORICO.

De acuerdo con (Torres & Villate, TOPOGRAFIA, 2001), “La topografía es una disciplina se

ha definido tradicionalmente como la ciencia, el arte y la tecnología de encontrar o determinar las

posiciones relativas de puntos situados por encima de la superficie de la Tierra, sobre dicha

superficie y debajo de ella. Sin embargo, en un sentido más general, la topografía se puede

considerar como la disciplina que comprende todos los métodos para medir, procesar y difundir la

información acerca de la Tierra y nuestro medio ambiente. (Sánchez, 2011).

Coordenadas.

Para obtener las coordenadas de los puntos de una poligonal, conociendo las coordenadas de

punto inicial. A las coordenadas del punto de inicio se le sumas las primeras proyecciones y se

obtienen las coordenadas del primer delta, con las coordenadas de ese delta se obtienen las

coordenadas del siguiente delta y así sucesivamente hasta finalizar la poligonal.

Como comprobación que las proyecciones fueron bien ajustadas el resultado las coordenadas

del último delta deben ser las mismas de las del punto de inicio.

Pilotes.

Los pilotes son un elemento constructivo utilizado para la cimentación de obras que permite

trasladar las cargas hasta un estrato resistente del suelo tan que esta se encuentra a una profundidad

tal que hace inviable una cimentación convencional mediante zapatas y lozas, estos tienen forma

de columna colocada en vertical en el interior del terreno.

Los sistemas de fundación profunda requieren que los equipos y procedimientos constructivos se

adapten perfectamente a las características geotécnicas del sitio, condiciones del área de trabajo y

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programación general de la obra. Estas fundaciones ofrecen suficiente capacidad para asumir

grandes variaciones en las cargas y el espaciamiento de columnas, y así lograr que los

asentamientos diferenciales sean de pequeña magnitud (Delgado, 1999).

Se suelen clasificar en las siguientes clases:

• Pilotes

• Pilares excavados

• Pilas

• Cajones (Caissons) (Delgado, 1999)

Son elementos estructurales de fundación de tipo columnar, que se instalan verticalmente. La

sección transversal de los pilotes puede ser circular, octogonal, hexagonal, cuadrada o triangular;

pueden tener también forma de H y ser solidos o huecos. Los materiales para los pilotes pueden ser

madera, concreto, acero o combinaciones convenientes de ellos.

Nivelación.

Los métodos altimétricos, como la nivelación topográfica, tienen como finalidad obtener la cota de

uno ovarios puntos. Entendemos entonces como nivelación topográfica el conjunto de mediciones

y cálculos necesarios para dotar a un punto de cota, con respecto a un plano de referencia

determinado,

Nivelación Geométrica.

Se trata del método más preciso de nivelación topográfica, el instrumento empleado para la

realización de una nivelación geométrica es el nivel o equialtimetro. El desnivel se calcula restando

13

las lecturas tomadas a dos miras que se habran colocado en los puntos entre los cuales se quiere

calcular el desnivel (A y B en la figura 1). La cota del punto incógnita se calculara simplemente

sumando el desnivel calculado.

Control de verticalidad.

Radiación Simple.

Es el levantamiento de poligonales mas sencilla que existe y con el cual es posible utilizar un

teodolito y la cinta.

Un levantamiento por radiación simple se realiza en terrenos relativamente pequeño, teniendo en

cuenta que desde el punto armado se encuentre georreferenciado y en este sea posible observar la

mayor cantidad de puntos de interés, del lindero o lote a medir. La dirección de cada punto se

encuentra midiendo todos los ángulos desde el punto de referencia. (Wolf & Brinker, 1997)

14

METODOLOGIA.

Dentro de cualquier proyecto encontramos diferentes técnicas y métodos para su ejecución por eso

es necesario elegir el más adecuado para facilitar los procesos, mejorar la eficiencia y su desarrollo

para beneficio económico y en tiempo de ejecución. Entre las actividades a realizar se deben seguir

una serie de pasos en labores de campo y/u oficina.

En Campo.

• Para un mejor desarrollo de las actividades y con el fin de reducir los procesos para ahorrar

tiempo y dinero se realiza un recorrido por todo el perímetro de la obra para identificar

donde se pueden generar inconvenientes por la entrada de los vehículos que transportan los

materiales, concreto, agua, entre otros. Y donde es más factible ubicar los puntos auxiliares

y niveletas para el control vertical de los pilotes y/u otras tareas que involucren topografía

en el ámbito constructivo.

• Posicionamiento de los puntos de amarre, para su georreferenciación.

• Se debe realizar un chequeo a los equipos, en este caso a la Estación Total y al Nivel de

precisión. Es simple verificar una medida X correcta con la Estación, tomando las lecturas

tres veces como mínimo, adicional a esto se corroboro esta distancia X con cinta o en el

mejor de los casos flexómetro.

Para la verificación del nivel de precisión se realizó una primera lectura a un poste A y a

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un poste B, materializando esta con una línea horizontal en cada uno de los postes. luego

se armo el equipo en un lugar distinto, para tomar una segunda lectura a los postes A y B,

y realizar el mismo procedimiento de la lectura 1, una vez las dos líneas marcadas en cada

poste la distancia entre estas debe ser igual en el poste A como en el B.

• Crear puntos de verificación para el replanteo, dentro de los deltas o puntos materializados

para que no exista errores de ubicación del pilote en caso de tener armadas en otros lugares

y/o perdida de algún Delta.

• Para el control vertical se debe utilizar un nivel de precisión donde en el trabajo se

materializan niveletas en lugares estáticos para garantizar una verificación de datos y o

llevar niveles de cimentación a partir de un nivel cero en el diseño.

• Verificar coordenadas en campo.

• Materializar los puntos por medio de estacas con punto en el centro, como referencia

dentro del proyecto con una cinta enumerada según la cantidad de pilotes para llevar el

control de fundición en el proceso constructivo.

• Controlar la precisión de la piloteadora en el momento de la excavación, pata que no

desvié la ubicación del punto en diseños.

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En Oficina.

• Ubicar el plano del diseño en las coordenadas georreferenciadas.

• Extraer el listado de coordenadas a replantear en terreno.

• Enumerar la cantidad de pilotes.

• Ingresar datos a la estación total.

17

CARTERAS E INFORMACION DE EJECUCION.

Las carteras a continuación presentadas son de radiación simple donde solo se toman los puntos

calculados por la estación a partir de los dos puntos de amarre dados por la empresa de topografía

de la empresa constructora. Estos datos están nombrados anteriormente en “placas de amarre” los

cuales son BM-1 y BM-2. Dados estos puntos se agregan auxiliares los cuales se encuentran dentro

de la construcción para facilitar la localización de los pilotes, así mismo generar una mayor

precisión. Se adjunta la información del cuadro de coordenadas y las carteras de las cotas de

algunos pilotes, se mostrara las de cada tipo de dado que se manejara en la cimentación ya que

estos tienen diferentes cotas en los pilotes.

La cota o nivel cero del proyecto es 2541.15 m.s.n.m. establecida por la constructora Zona Franca

Bogotá, a partir de esta se materializan niveletas dentro y fuera de la construcción debido a que las

encontradas en el interior están expuestas a moverse debido a el tránsito de maquinaria pesada y/o

materiales que pueden perjudicar y modificar la cota real de estas niveletas.

18

Tabla 2. Puntos de amarre.

Tabla 3. Auxiliar 1 y 2.

Tabla 4. Auxiliar 3 y 4.

Tabla 5. Auxiliar 5 y 6.

Tabla 6. Auxiliar 7 y 8.

|

Tabla 7. Auxiliar 9 y 10.

19

Tabla 8. Longitud de los tipos de pilotes

Tabla 9. Pilote tipo A.

Tabla 10. Pilote tipo B.

Tabla 11. Pilote tipo C.

20

Tabla 12. Pilote tipo D.

Tabla 13. Pilote tipo E.

Tabla 14. Pilote tipo F.

21

Coordenadas.

Las coordenadas a continuación presentadas son la suministradas por la constructora encargada

de diseñar y contratar, es fundamental manejar la misma información entre todas las partes para

no generar distorsiones, errores o mal entendidos por la empresa y el contratista.

Tabla 15. Listado de Coordenadas de cada pilote.

22

Plano.

Fase 1.

Ilustración 12. Fase 1 de trabajo

23

Fase 2

Ilustración 13. Fase 2 de trabajo.

24

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.

En este cronograma encontramos la distribución de los trabajos y actividades en un tiempo

establecido de ejecución.

• Cantidad = 104 pilotes.

Fase 1 = 71 pilotes

Fase 2 = 33 pilotes

• Fase 1 ……………. Construcción por día = 1 pilote. Esta etapa comprende un lapso de

tiempo aproximado de 3 meses.

• Fase 2 ……………... Construcción por día = 2 pilote. 3 semanas

Dentro de la construcción de cada pilote se encuentran diferentes etapas de construcción

• Localización

• Pre-hueco

• Excavación

• Verificación de longitud o cota.

• Armado de camisa y canasta (hierro figurado)

• Verter el concreto

• Secado del concreto

• Verificación de ubicación del pilote y cota final.

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RESULTADOS

Como resultado se tienen los pilotes ubicados en su totalidad de acuerdo a lo dispuesto en

planos y diseños suministrados por la constructora.

Se entrega la cota final del pilote después de ser fundido, para los respectivos cálculos de

desperdicios y ajustes.

Se realiza un levantamiento de cada pilote en planta, así mismo asignándole su respectiva

cota final para verificar que su desplazamiento por construcción no afecte la cimentación

de los dados.

26

BIBLIOGRAFIA.

Botia, C., Pardo, R., Rivas, M., Vargas, W., Rincon, M., & Gonzalez, J. (2014). Topografia

aplicada para ingenieros. Bogota: UD.

Jimenez, G. (2007). Topografia para ingenieros civiles. Armenia: Universidad del Quindio.

Marquez, F. G. (1994). Curso Basico de Topografia. México D.F.: Árbol Editorial, S.A.

Rincon, M., Vargas, W., & González , C. (2012). Planimetría. Bogotá: UD.

Torres, A., & Villate, E. (2001). TOPOGRAFIA. Bogota D.C.: Pearson Educacion de Colombia,

Ltda.

WOLF, P. R. (1994). Topografia . Mexica D.C.: Alfaomega:.

Bustos. (2017). TOPOGRAFIA. Bogota D.C.: Pearson Educacion de Colombia, Ltda.

Zamarripa, M. (2010). Apuntos de Topografía. Mexico: UNAM.

Sánchez. (2011). TOPOGRAFIA. Bogota D.C.: Pearson Educacion de Colombia, Ltda.

27

REGISTRO FOTOGRAFICO.

• Localización de punto.

28

• Perforación de pre - hueco

•

29

• Segunda localización y excavación.

30

• Armado y agregado de concreto a excavación.

31

• Control de cota final de concreto.