FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE...
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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL DESARROLLO DE METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN DE PILOTAJE DE AGUAS PROFUNDAS EN TERMINAL DE POSORJA AUTOR: CHANALATA LLUMILUISA JUAN PATRICIO TUTOR: ING. LEONARDO PALOMEQUE FREIRE, MSc. GUAYAQUIL / SEPTIEMBRE / 2018
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FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
DESARROLLO DE METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN DE
PILOTAJE DE AGUAS PROFUNDAS EN TERMINAL DE POSORJA
AUTOR:
CHANALATA LLUMILUISA JUAN
PATRICIO
TUTOR:
ING. LEONARDO PALOMEQUE
FREIRE, MSc.
GUAYAQUIL / SEPTIEMBRE / 2018
I
DEDICATORIA
A Dios mi señor y a mi familia por el Apoyo
II
AGRADECIMIENTO
Agradezco a mi tutor Leonardo Palomeque y a mi profesor Jorge Arroyo, por los
consejos aportados para la realización de este trabajo.
Al Ing. Rafael Valdez de DP WORD, por las facilidades prestadas en la
investigación de campo y consejos dictados.
Al Ing. Guillermo Pacheco de la Autoridad Portuaria por la utilización de sus
archivos técnico y consejos para la realización de este trabajo.
A mis Padres y hermanos por su apoyo en mi formación Universitaria y a mi Novia
Tania que me ha sabido comprender y ayudar en mi trabajo.
III
DECLARACION EXPRESA
Art.- XI del reglamento de graduación de la Facultad de Ciencias Matemáticas y
Físicas de la Universidad de Guayaquil.
La responsabilidad por los hechos, ideas y doctrinas expresadas en este proyecto de
titulación corresponde exclusivamente al autor, y el patrimonio intelectual del proyecto
de Titulación corresponderá a la Universidad de Guayaquil.
CHANALATA LLUMILUISA JUAN PATRICIO
0302669387
IV
TRIBUNAL DE GRADUACION
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M. Sc. Ing. Leonardo Palomeque Freire
DECANO TUTOR
VOCAL VOCAL
V INDICE GENERAL
Dedicatoria………………………………………………………………………..……………… I
Agradecimiento…………………………………………………………..……………………....II
Declaración Expresa………………………………………………..……………………..……III
Tribunal de Graduación……………………………………………….………………….……IV
Índice General………………………………………………………….……………….……….V
Índice de Ilustraciones………………………………………………..…..............................VIII
Índice de Tablas……………………………………………………….……………….……….IX
Resumen………………………………………………………….…………………….………..X
Abstract……………………………………………………………………………….……...…XI
CAPITULO I
Generalidades
1.1. Introducción .......................................................................................................... 1
1.2. Ubicación del proyecto ......................................................................................... 2
1.3. Planteamiento del problema ................................................................................. 3
1.4. Delimitación del tema ........................................................................................... 3
1.5. Objetivos generales .............................................................................................. 4
1.6. Objetivos específicos ............................................................................................ 4
CAPITULO II
Marco teórico
2.1. Introducción a la programación y proceso constructivo ....................................... 5
2.1.1. ¿Qué es un proyecto? ........................................................................................ 5
2.2. Métodos y técnicas de planeación y control de proyectos ................................... 7
2.2.1. Método de la Ruta Crítica (CPM, Critical Path Method). .................................... 8
2.3. Levantamiento Batimétrico ................................................................................. 15
VI
2.4. Ensayo química y biológica del agua ................................................................. 15
2.5. Corrientes Marítimas .......................................................................................... 17
2.6. Nivel de Pleamar y bajamar ............................................................................... 17
2.7. Estudio geotécnico del material de fondo .......................................................... 18
2.8. Cimentaciones .................................................................................................... 19
2.9. Tipos de pilotes ................................................................................................... 20
2.10. Pilote Pre-barrenado........................................................................................... 21
2.11. Encamisados de Pilotes ..................................................................................... 22
2.11.1. P ilote in situ de extracción con entubación recuperable .............................. 22
2.11.2. Pilote in situ de extracción con camisa perdida ............................................ 22
2.12. Camisas de acero ............................................................................................... 23
2.13. Licuación ............................................................................................................. 24
2.14. Equipos usados en obras portuarias .................................................................. 25
2.14.1. Grúa. ............................................................................................................... 25
2.14.2. Martillos para hincado..................................................................................... 25
2.14.3. Soldadora y oxicorte ...................................................................................... 28
2.14.4. Estructuras de Apoyo para pilotes ................................................................ 29
2.14.5. Mesa de trabajo y guías. .............................................................................. 30
2.14.6. Maquinaria .................................................................................................... 31
2.14.7. Perforadoras ................................................................................................. 31
2.14.7.1 Perforadoras de Circulación Reversa – Buma ...................................... 31
2.15. Tubo Tremi ......................................................................................................... 33
2.16. Pruebas PDA ...................................................................................................... 34
2.17. Acero de refuerzo ............................................................................................... 37
2.18. Hormigón de altas resistencias .......................................................................... 38
2.19. Control de calidad del hormigón ......................................................................... 40
2.20. Control estadístico de la resistencia del hormigón durante el suministro ......... 46
VII
CAPITULO III
Metodología Aplicativa
3.1. Introducción ........................................................................................................ 52
3.2. Objetivos ............................................................................................................. 54
3.3. Descripción de las actividades a ejecutarse ...................................................... 54
3.3.1. Trazado y nivelación. ..................................................................................... 54
3.3.2. Construcción del cantitravel. ......................................................................... 55
3.3.3. Colocación del sistema cantitravel y plataforma ........................................... 56
3.3.4. Transporte y colocación de camisas de acero. ............................................. 57
3.3.5. Soldadura de empalme de camisas de Acero .............................................. 58
3.3.6. Hinca de la camisa con martillo vibratorio ..................................................... 58
3.3.7. Perforación del pilote ..................................................................................... 59
3.3.8. Colocación de la armadura de acero............................................................ 60
3.3.9. Hormigonado del pilote con tubo tremí (f`c=40Mpa) ..................................... 62
3.3.10. Descabezado de los pilotes .......................................................................... 623
3.4. Bitácora ............................................................................................................. 634
3.5. Diagrama de flujos del pilotaje ......................................................................... 666
CAPITULO IV
Conclusiones y recomendaciones
4.1. Conclusiones ...................................................................................................... 69
4.2. Recomendaciones .............................................................................................. 69
Bibliografía………………………………………………………………………………………………..71
Apéndices y Anexos
VIII
INDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1: Proyecto terminal de Posorja ................................................................................. 2
Ilustración 2: Coordenadas de área de estudio ........................................................................... 2 Ilustración 3: Ciclo de vida del proyecto. ..................................................................................... 6 Ilustración 4: Corrientes marinas cerca del puerto acumulan sedimentos. …………….............17 Ilustración 5: Niveles máximos y mínimos en los pilotes del muelle..........................................18 Ilustración 6: Espesor de camisas…………………………………………………………………...23 Ilustración 7: Asentamiento causado por licuefacción .............................................................. 24 Ilustración 8: Tipos de martillo para hincado .............................................................................. 26 Ilustración 9: Energía de hinca según su marca......................................................................... 27 Ilustración 10: Equipo de soldadura ........................................................................................... 28 Ilustración 11: Sistema cantitravel .............................................................................................. 29 Ilustración 12: Jack-up .............................................................................................................. 30 Ilustración 13: Máquina perforadora Klemm. ............................................................................. 33 Ilustración 14: Tubo tremí. ......................................................................................................... 34 Ilustración 15: Registro de información sistema de cómputo .................................................... 35 Ilustración 16: Colocación de instrumentación al pilote para ensayo ....................................... 36 Ilustración 17: Clasificación del acero. ...................................................................................... 37 Ilustración 18: Cono de Abrams. ............................................................................................... 42 Ilustración 19: Elaboracion de muestras ................................................................................... 45 Ilustración 20: Curado de cilindros ............................................................................................ 45 Ilustración 21: Relación de la desviación estándar vs calidad del hormigón ............................ 48 Ilustración 22: Coeficiente de variación entre probetas vs calidad del hormigón. .................... 49 Ilustración 23: Porcentaje de falla aceptada t............................................................................ 50 Ilustración 24: Diagrama de procesos ....................................................................................... 53 Ilustración 25: Organigrama de empresa constructora ............................................................. 53 Ilustración 26: Sistema cantitravel .............................................................................................. 55 Ilustración 27: Plataforma .......................................................................................................... 56
IX
Ilustración 28: Cantitravel ............................................................................................................ 56 Ilustración 29: Transporte de camisas de acero ......................................................................... 57 Ilustración 30: Soldadura de camisa de acero ............................................................................. 57 Ilustración 31: Martillo vibratorio .................................................................................................. 58 Ilustración 32: Perforadora .......................................................................................................... 60 Ilustración 33: Proceso de perforación ...................................................................................... 60 Ilustración 34: Armadura ............................................................................................................ 61 Ilustración 35: Colocación de armadura .................................................................................... 61 Ilustración 36: Colocación del tubo Tremi y hormigonado del pilote ......................................... 62 Ilustración 37: Descabezado del pilote ...................................................................................... 63
INDICES DE TABLAS Tabla 1. Tabla de registro del pilote ………………………………………………………………………65
X
RESUMEN
El presente trabajo de titulación trata de la metodología de construcción para la
ejecución de los trabajos de pilotaje del Terminal de Aguas Profundas de Posorja.
Para ello se ha desarrollado estudios técnicos, investigación de normas de
construcción y tecnologías aplicables que ayuden al proceso constructivo de forma
rápida y eficaz cumpliendo las especificaciones técnicas como lo propuesto en el
diseño.
Se realizara el presente trabajo, investigando definiciones teóricas del trabajo en
pilotaje en puertos, así como la función que cumple cada estudio y cada material y
equipo utilizado para la realización de los pilotes.
La metodología de construcción propuesta está basada a la forma de trabajo de
pilotaje en Posorja, de una manera novedosa y con equipos modernos, como el
sistema cantitravel en un ciclo y también la perforadora de circulación reversa o
también conocida con RCD muy útil para perforación en roca y para grandes
diámetros de perforación.
Palabras claves: Metodología, Construcción, Tecnología, Pilotaje.
XI
Abstract
The present titration work deals with the construction methodology for the
execution of the pilot work of the Posorja Deep Water Terminal. To this end, it has
developed technical studies, research of construction standards and applicable
technologies that help the construction process quickly and effectively meeting the
technical specifications as proposed in the design.
The present work will be carried out, investigating theoretical definitions of the
work in piloting in ports, as well as the function that each study fulfills and each material
and equipment used for the realization of the piles.
The proposed construction methodology is based on the form of pilot work in
Posorja, in a novel way and with modern equipment, such as the cantitravel system
in one cycle and also the reverse circulation drilling rig or also known with RCD very
useful for drilling in rock and for large drilling diameters.
1
Capítulo I
Generalidades
1.1. Introducción
El presente trabajo se realizará principalmente de acuerdo a las
características de la zona, topografía del sector en el cual se va a realizar la
hinca de los pilotes, para la misma se realiza estudios de tipos de suelo, fondo
marino, licuefacción, clima y temperatura y en especial de la capacidad que
brindarán los pilotes mediante PDA (Pruebas de Análisis Dinámico), así mismo
que para realizar este tipo de obra civil se debe contemplar el cambio de marea
al igual que la oxidación que se tiene por el medio hostil en el que se desarrolla.
El pilotaje en cuerpos de agua no es una actividad que se realice con mucha
frecuencia en nuestro medio, por tal motivo deben quedar establecidos datos
registrados en un documento de fácil acceso, con sus respetivos análisis de
carga de soporte de cada uno de los pilotes, sus pruebas de carga y los
procedimientos a seguir para realizar esta actividad contribuyendo enormemente
a que exista un registro de esta actividad de gran importancia para la ingeniería
civil en nuestro entorno.
Para el desarrollo de la metodología que se presentará será descriptiva
manteniendo un enfoque tanto cualitativo como cuantitativo, con la realización e
interpretación de planos existentes, y también con ayuda de libros, tesis y
publicaciones que están relacionados al tema para fortalecer la investigación;
tomando en cuenta sus respectivas normas de construcción para este tipo de
estructuras que son los pilotes.
2
1.2. Ubicación del proyecto
El puerto se ubicará en Posorja, área rural situada a 120 Km al oeste de la
ciudad de Guayaquil, Ecuador. Se encuentra en proceso de desarrollo e
implementación de la infraestructura e instalaciones correspondientes a la Fase
1, Etapa 1A de la Terminal, cuyos alcances incluyen el diseño y la construcción
de un muelle de 400 m de longitud.
Ilustración 1: Proyecto Terminal de Porsorja
Fuente: (Google maps, 2018)
Ilustración 2 :Coordenadas de Área de Estudio
Fuente :Cardno, 2016
3
1.3. Planteamiento del problema
El puerto de Guayaquil es el principal puerto del país a través del cual se
moviliza el 70% del comercio exterior que maneja el Sistema Portuario Nacional,
y es uno de los más operativos en América del Sur. Uno de los problemas que
tiene este Puerto es el ingreso y salida del Golfo, ya que los barcos demoran
ocho horas en esta maniobra, además que hay que esperar el diferencial de
mareas, esto resta competitividad al puerto, sacándolo al perfil costanero,
incapacitando por lo mencionado el ingreso de barcos de gran calado que son
los Post- Panamá, la cual se optó la construcción del terminal de Aguas
Profundas en Posorja por sus condiciones geográficas que ofrece la zona.
Para ello se realizará una metodología de construcción en pilotaje, ya que
esta actividad no se realiza con mucha frecuencia y podamos minimizar los
errores humanos durante este proceso ,partiendo del punto de vista constructivo.
Estos pilotes de muelles estan expuestos a sufrir varios tipos de eventualidades
ya sea por impacto,clima,licuefacción,salinidad,cambios de marea,corrosión,
entre otros, la cual pueden llegar la colapso de la estructura.
1.4. Delimitación del tema
Este proyecto de titulación se delimitará especialmente en estudiar y analizar
una metodología de construcción para los trabajos en pilotaje del Terminal de
Aguas Profundas de Posorja provincia del Guayas; todo esto a fin de que este
análisis sirva para que los organismos competentes puedan llevar acabo su
ejecución.
4
Objetivos
1.5. Objetivos generales
Desarrollar la metodología del proceso de construcción de pilotaje para el
Terminal de Aguas Profundas de Posorja ejecutada por la empresa Árabe DP
WORLD a objeto de tener una referencia para trabajos similares en el futuro.
1.6. Objetivos específicos
Analizar y estudiar los planos existentes de pilotaje por DP WORLD.
Mostrar detalladamente el proceso de ejecución de pilotes y los controles
que se debe llevar a cabo durante la construcción, con el fin de dar a
conocer cuáles deben ser las condiciones básicas que se deben
considerar para poder recibir de forma satisfactoria el trabajo de pilotaje.
Reconocer los eventuales problemas que pueden presentarse, y de esta
forma poder servir de guía o referencia a futuras obras de ingeniería que
tengan la intención de edificar en lugares cercanos o con similares
características.
5
Capitulo ll
Marco teórico
2.1. Introducción a la programación y proceso constructivo
2.1.1.¿Qué es un proyecto?
Un proyecto corresponde a un esfuerzo temporal para crear algo,
correspondía básicamente a la rama de la ingeniería. Por la cual estos proyectos
pueden tener un impacto económico, social y ambiental, que puede durar mucho
más que el proyecto propio. Por medio de estas se logra la combinación de
varios recursos para la realización de cada proyecto, la cual se da el empleo de
normativas que forman parte de la planificación.
Los proyectos se originan en base a la necesidad que se tiene por el usuario,
por lo que entra aquí el proyecto por empresas, o personas que desean cubrir
esta necesidad y alcanzar su objetivo siempre y cuando estén prestos y capaces
de realizar dicha actividad.
Todo proyecto tiene como objetivo general sacarlo adelante con la ayuda de
varias actividades como el conocimiento, habilidad, herramientas y técnicas para
cumplir con los requisitos para dicho proyecto a realizar, también debe
considerar los tiempos y plazo de fechas acordadas que favor a una o más
personas.
Para comprender mejor como realizar un proyecto se debe realizar en cinco
fases que cubren el ciclo de un proyecto la cual abarcarán todas las actividades
para su objetivo.
Las fases de ciclo de un proyecto son los siguientes:
6
1. Inicio del proyecto
2. Panificación u organización del proyecto.
3. Ejecución del proyecto.
4. Monitoreo y control
5. Cierre del proyecto
Ilustración 3: Ciclo de vida del proyecto
Fuente: (www.formulaproyectosurbanospmipe.wordpress.com, 2016)
Inicio.- Esta es la fase de cualquier proyecto, que ocurre cuando se identifica
el proyecto y cuando hay alguna necesidad de algo.
Planeación.-Se realiza mucho antes de Antes iniciar el proyecto, es
obligatorio realizar un plan de trabajo que muestre como se completara el
alcance del proyecto dentro del presupuesto y el tiempo proyectado. Intentar
realizar el proyecto sin una planificación tiene como por venir un fracaso.
Ejecución.- Es la tercera fase del proyecto, donde se procede a trabajar
el equipo del proyecto dirigido por el gerente a fin de cumplir con la planeación
que se realizó en la segunda fase.
7
Monitoreo y control.- es muy necesario el monitoreo y control mientras el
trabajo avanza, hacer un seguimiento de tareas al inicio y final de cada tareas,
cumpliendo los criterios de calidad esperado, también es importante hacer el
seguimiento del dinero gastado con lo presupuestado y un análisis comparativo
entre el avance real con el avance planeado que nos da a saber si el proyecto
está atrasado o adelantado la cual se debe plantear las respectivas correcciones
según sea el caso.
Cierre.- esta es la fase final del ciclo de vida del proyecto, que realiza
diversas acciones como, el cobro de las facturas y los pagos finales, el
reconocimiento del personal, y toda la documentación de tareas aprendidas y el
archivo de los documentos del proyecto que nos servirán para el desempeño de
proyectos futuros, aportando grandes ideas y beneficios en obra (Clements,
1999)
2.2. Métodos y técnicas de planeación y control de proyectos
Existen diversos tipos de técnicas de programación, unas son muy sencillas
y fáciles de interpretar en su elaboración, pero tienen algunas limitaciones. Otras
son bastantes necesarias pero complejas en su aplicación. Los métodos más
usados en la programación de una obra son:
• Diagramas de Barras
• Curva de Producción Acumulada
• Método de la Ruta Crítica (Critical Path Method, CPM)
• Red de Precedencias
• PERT (Program Evaluation Review Technique)
• Diagramas de Tiempo y Espacio (Irving & Téllez, 2016).
8
En este presente trabajo de titulación veremos el Método de la Ruta Crítica y
PERT.
2.2.1. Método de la Ruta Crítica (CPM, Critical Path Method).
Entre sus características principales está el controlar la programación de las
actividades que definen una fase operativa del proyecto, al controlar estas
actividades se hace un seguimiento del tiempo requerido, los materiales
utilizados y el talento humano necesario consiguiendo así obtener un mejor
rendimiento de la producción. Existen muchas opiniones que consideran que
ambos métodos (PERT y CPM) son los mismos, que el método CPM es una
modificación del PERT incluso que el CPM se denomina PERT/CPM, en este
trabajo de investigación se referirá al método CPM o Método de la ruta crítica
como un método específico y no como una modificación o variación del método
PERT.
Elementos de la red
En la aplicación de este método se explicara los siguientes conceptos básicos
que se explicara continuación:
"El evento se refiere a la iniciación o terminación de una actividad.
"Actividad" significa la ejecución de una labor y se señalan con letra
mayúscula.
9
"Actividad ficticia" es aquella que no consume tiempo ni recursos y es
usada solamente para expresar restricciones que define el proceso constructivo,
como son las dependencias de las actividades. Se representa por una flecha
segmentada.
“Los tiempos” son las holguras o tolerancias del tiempo que existen en las
actividades y que permiten dar por concluida una actividad sin la necesidad de
comprometer el inicio de la siguiente.
"Proyecto" es un conjunto de actividades que hay que realizar para alcanzar
un objetivo bien definido. Se representa por un diagrama de redes de flechas.
La relación temporal de ejecución entre actividades es la siguiente:
10
1. Una actividad puede realizarse en forma paralela con otra actividad, y en
forma secuencial con una tercera actividad.
2. Toda actividad exceptuando la primera está precedida por una o varias
actividades.
Con el objeto de emplear gráficas común solo nodo inicial y un solo nodo
final, se incluirán en la red estos dos tipos de nodos ficticios, los cuales tendrán
las siguientes propiedades:
a) El nodo inicial precede a todas las actividades.
b) El nodo final está precedido por todas las actividades
En una actividad la longitud de la flecha no representa ni su duración ni el
volumen de obra. La flecha solamente representa algo que tiene que ser
realizado. El origen representa el inicio y la punta la terminación.
Reglas de diagramación
1. Toda red empieza en un evento inicial y termina en un evento final (red
cerrada).
2. Todos los demás eventos de la red deben estar relacionados, a lo menos
con una actividad que termine en él y con una que empiece en él.
3. Entre dos eventos sólo puede haber una actividad. Si en la realidad hay
dos actividades que se deben hacer paralelamente entre dos eventos, el método
obliga a utilizar un evento adicional ligado con una ficticia.
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Otra utilización de la actividad ficticia es para indicar la lógica de la red, por
ejemplo: suponga que existen las siguientes actividades: A que no depende de
nadie, B y C que dependen de A, D que depende de B, E que depende de C, F
que depende de E, G que depende de D y E.
4.- No se puede comenzar una actividad hasta que no esté cumplido su
evento inicial, es decir, hasta que se hayan terminado todas las actividades que
tienen su término en ese evento.
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5.- Basado en el punto anterior, en una red no pueden existir circuitos
cerrados, porque ello indicaría que se ha comenzado una actividad sin que se
hayan terminado todas las que preceden.
Una vez identificadas todas las actividades que se deben ejecutar para
alcanzar el objetivo, corresponde analizar en detalle la forma en que estas
actividades se van a ejecutar.
Si deseamos conocer el tiempo que se empleara para cada evento y así
determinar el tiempo de determinación del proyecto, incluiremos los siguientes
términos:
TPI = Tiempo más próximo de iniciación de la actividad.
TLI = Tiempo más lejano de iniciación de la actividad.
TPT = Tiempo más próximo de terminación de la actividad.
TLT = Tiempo más lejano de terminación de la actividad.
D = Duración de la actividad.
Para encontrar el tiempo más próximo de iniciación de las actividades se
deben contar con los siguientes datos:
1. Fecha de iniciación del proyecto.
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2. La red de actividades.
3. La duración de las actividades.
Con los datos de arriba mencionados podemos establecer las siguientes
relaciones:
TPT = TPI + D • EC. 3.1
TLI= TLT - D • EC. 3.2
Los valores calculados con las ecuaciones anteriores podemos vaciarlos en
la red con la siguiente nomenclatura:
Los valores superiores TPI y TPT se calculan de izquierda a derecha (EC.
3.1) y los valores inferiores TLI y TLT de derecha a izquierda (EC. 3.2), cuidando
de hacer las siguientes consideraciones:
1. La fecha de iniciación del proyecto igualarla a cero.
2. En los nodos (eventos) TPT mayor se convierte en TPI
3. El TPT mayor que llegue al nodo final equivale al tiempo de ejecución del
proyecto.
4. El tiempo de ejecución del proyecto se convierte en el TLT de las
actividades que lleguen al nodo final.
14
Calculo de las holguras
Al conocer los cuatro tiempos de cada actividad podemos concluir que la
holgura de tiempo de las actividades criticas de cero, y cumple que:
Forma General: HT = TLI- TPL = TLT- TPT
Dónde: HT= Holgura total de la actividad.
La holgura total de una actividad se puede definir como el tiempo que se
puede atrasar a esta actividad sin atrasar al proyecto. Se calcula como la
diferencia del tiempo de último inicio y el tiempo de primer inicio o la diferencia
entre el tiempo de última terminación y el tiempo de primera terminación.
(Ramos, 2004).
Además de la holgura total de las actividades, existen otros tipos de holguras
y las más importantes son:
HL = MIN TPI - TPT
Donde HL = Holgura libre de la actividad.
La holgura libre es el tiempo que se puede atrasar esa actividad sin atrasar
el proyecto y sin atrasar a las actividades que le siguen. Esta se calcula
restándole al mínimo tiempo de primer inicio de las actividades subsecuentes a
la actividad analizada, el tiempo de primera terminación de la actividad (Ramos,
2004).
HI= HT - HL
Dónde: HI = Holgura de interferencia de la actividad.
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La holgura de interferencia es el tiempo que se puede atrasar esa actividad
sin atrasar el proyecto, pero si atrasando a las actividades que le siguen. Se
calcula como la diferencia de sus respectivas holgura total y holgura libre
(Ramos, 2004).
2.3. Levantamiento Batimétrico
La batimetría se define según la real academia de la lengua como el arte de
medir las profundidades, según la topografía se entiende como el levantamiento
del relieve bajo el agua, como el fondo del mar, embalses, entre otro. Estos
trabajos también conocidos como cartografía náutica o topografía hidrográfica.
Consiste en levantamientos en el fondo del agua con la obtención de
coordenadas (X,Y,Z) de todos los puntos, la cual existe varios métodos para la
realización de este trabajo que se obtendrá midiendo la distancia vertical entre
el nivel del agua ya la superficie del fondo (Farjas, 2006).
Métodos de posicionamiento Planimétrico
Métodos de posicionamiento Altimétrico
Métodos de posicionamiento 3D (Farjas, 2006)
2.4. Ensayo químico y biológico del agua
De acuerdo a los resultados de la inspección visual, y si en el reporte se
observa que los elementos revisados, componente de la estructura, existe una
alta afectación de corrosión, es recomendable tomar muestras de agua en la
zona de implantación de los muelles.
Los resultados obtenidos de las pruebas en la inspección de las muelles
deberán ser suficientemente detallados y preciso, con esto se desarrollará un
16
esquema generalizado del mantenimiento preventivo y correctivo que requieren
la estructura para su buen desempeño.
Los ensayos para la caracterización del agua, servirán para identificar los
microorganismos que pueden ejercer acciones sobre el hormigón, entre estos la
presencia de bacterias que provocan la biocorrosión.
Cuantificación de sulfatos.
Cuantificación de cloruros.
Determinación de acidez
Determinación del PH
Presencia de bacterias que provocan ataques agresivos al hormigón y al
acero.
17
2.5. Corrientes Marítimas
En esta variable los efectos no pueden ser observados inmediatamente, ya
que las corrientes marítimas desplazan volúmenes de agua y sedimentos
mezclados socavando en algunos casos los soportes estructurales de los
muelles y en otros casos depositando sedimentos en las rutas navieras de
aproximación a estos, limitando su vida útil (Pacheco Quintana, 2013).
Ilustración 4: Corrientes Marinas cerca del puerto acumulan sedimentos.
Fuente: (Pacheco Quintana, 2013).
2.6. Nivel de Pleamar y bajamar
Para un correcto plan de mantenimiento de muelles se debe de tener en
cuenta los niveles máximos y mínimos del oleaje natural ya que infraestructuras
que no tengan en cuenta estos parámetros, tendrán como consecuencia la
inutilización de los muelles o su uso por tiempos limitados, ya que esto definirá
sus tiempos de uso.
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También se debe de tener en cuenta el nivel máximo de pleamar, ya que la
salinidad natural desgasta rápidamente los dispositivos de amarre o bitas (que
generalmente son de acero), si no se considera lo anteriormente descrito.
En la siguiente figura No ¿?se puede apreciar los efectos que las mareas
pueden tener sobre las infraestructuras portuarias.
Ilustración 5: Niveles máximos y mínimos en los pilotes del muelle.
Fuente: (Pacheco Quintana, 2013).
2.7. Estudio geotécnico del material de fondo
Son necesarios en cualquier tipo de construcción, pero imprescindibles en el
caso de puentes, muelle. Para poder llegar a una solución de cimentación, es
necesario en cada caso, un reconocimiento detallado del terreno, que se realiza
mediante sondeos y otras técnicas de tipo geofísico.
Este es un caso especial, ya que la necesidad de hacer exploración del subsuelo
o investigación geotécnica para posteriormente obtener la caracterización del
19
perfil geotécnico, depende del requerimiento que haga la entidad responsable
de la estructura, para lo cual se deberá contar con las recomendaciones del
especialista en Geotecnia.
Requerimiento de realizar caracterización del material del fondo.- La
caracterización de los suelos, consiste en determinar y evaluar las propiedades
índices de este, las cuales consisten en:
* Contenido natural de humedad.
* Límites de Atteberg (límites líquidos, límites plásticos).
* Densidad húmeda.
* Granulometría vía húmeda.
* Capacidad portante del suelo
2.8. Cimentaciones
Un cimiento es aquel elemento que recibe la carga estructural y esta es
capaz de transmitirla al terreno. Y estas se clasifican en:
• Superficiales
• Profundas
Superficiales: es cuando su anchura es igual o mayor que su profundidad,
se realiza cercana a la superficie del suelo relativamente (profundidad
aproximada desde 0,5m hasta los 4 metros) en donde se transmite las cargas
repartidas al terreno de cimentación. Es el caso de las losas de cimentación,
zapatas, muros y vigas (Villarino Otero, 2010).
Profundas: es cuando el suelo de cimentación se encuentra muy por debajo
de la cimentación superficial y no tiene la capacidad de carga requerida, por la
20
cual es necesario la utilización de un elemento estructural de gran longitud que
se cimentan en sitio o se hincan en el terreno, que son el caso de los pilotes o
micropilotes (Villarino Otero, 2010).
2.9. Tipos de pilotes
Se define como un elemento estructural esbelto, ejecutado en el terreno para
transmitir carga, que son profundas y cuestan más que las cimentaciones
superficiales. A pesar de su costo, el uso de pilotes con frecuencia es necesario
para asegurar la seguridad estructural.
Existen diversos tipos de pilotes con diferentes características estructurales
y dependiendo del tipo de carga por tomarse, de las condiciones del subsuelo y
del nivel de agua freática. Estos se dividen en:
Pilotes de acero: Son construidos de varias formas que son de tubos o
de secciones “H” laminadas de acero, las cual estos pilotes se hincan en
el terreno ya sea cualquiera su forma.
Pilotes de madera: Son extraídos de los árboles, a este se les quita sus
ramas y la corteza para su uso
Pilotes de concreto: Se clasifican en dos tipos que son:
Pilotes prefabricados: Se preparan usando refuerzos ordinarios y son
cuadrados u octogonales en su sección transversal.
Pilotes colocados in situ: Se construye realizando una perforación hasta
llegar al suelo de cimentación, y colocando su armadura y hormigonado.
Pilotes compuestos: Están hechos de materiales diferentes como acero
y concreto o madera y concreto (Das, 2012).
21
A su vez los pilotes in situ se subdividen en cuatro tipos:
1. Pilotes hormigonados in situ sin camisa.
2. Pilotes hormigonados in situ con camisa recuperable.
3. Pilotes hormigonados in situ con camisa perdida.
4. Pilotes hormigonados con lodo bentónico.
Es importante señalar que este Proyecto de Titulación se centrará en los
trabajos de pilotaje de pilotes Pre-barrenados en situ con camisa perdida
diseñados por la empresa DP WORLD.
2.10. Pilote Pre-barrenado
El método de Diseño Directo Basado en Desplazamientos (DDBD) para el
diseño por desempeño de pilas de acero hincado y después pre-barrenado
dentro de ella, con consideración de los efectos de interacción suelo estructura.
Para alcanzar este objetivo fue necesaria realizar modelos estructurales que
permita estimar el desplazamiento a fluencia y ductilidad. El modelado de este
tipo de elemento se basa en la geometría del pilote, y las características del
suelo que me arrojaran parámetros como, ductilidad, deformación unitaria,
desplazamientos y la demanda sísmica en forma de un espectro elástico.
Estos elementos estructurales son utilizados para resistir las fuerzas axiales
y laterales producidas por cargas muertas, vivas, de viento, de impacto, de
sismo, su análisis es muy dependiente del fenómeno de interacción suelo-
estructura (Kowalsky, 2015).
22
2.11. Encamisados de Pilotes
Para la realización del encamisado del pilote se realiza con la perforación del
terreno y colocando la camisa si es necesarios, de modo que contenga las
paredes de perforación y no se derrumbe, para este tipo de encamisados se
clasifican en dos, los que son de camisa recuperables, o los que se deja la
camisa perdida y no se recuperan. (Yepes, 2014).
2.11.1 Pilote in situ de extracción con entubación recuperable
Para la construcción de este tipo de pilote se procede a la perforación del
terreno y utilizando una camisa de tubo metálico de un espesor considerable
con el fin de contener las paredes de la perforación. Una vez terminado la
colocación de la armadura y comenzado al hormigonado del pilote, se procede
a la extracción de la camisa gradualmente para sacarla por completo.
Usualmente se usa para que trabaje el pilote por punta o también a fuste (Yepes,
2014).
2.11.2. Pilote in situ de extracción con camisa perdida
En la ejecución del pilote se realiza el mismo proceso, como en el tipo de
extracción recuperable con la diferencia de que las camisas de acero no se
extraen y queda perdida definitivamente.
Los pilotes usualmente trabajando por punta o fuste, hay la necesidad de
proteger al hormigón en estado fresco por el tipos de suelo en donde exista flujo
de agua o capas agresivas al hormigón, o suelos muy blandos, por la cual es
muy necesarios la protección con estas camisas de entubación perdida. (Yepes,
2014).
23
2.12. Camisas de acero
Serán de un acero con suficiente resistencia para prevenir daños por
distorsiones durante el hincado, después del hincado y durante el hincado de
camisas adyacentes.
Serán de sección constante de tubos de acero que cumplan con la de
calidad AASHTO M-270, grado 36
El diámetro nominal mínimo será el indicado en los planos.
Tendrán una circunferencia nominal redonda en cualquier sección
transversal, sean o no modificadas por corrugaciones helicoidales o
acanaladas.
Tendrán la punta que fue aprobada por el Oficial de Contrataciones
en los planos de taller presentados por el Contratista.
Tendrán las juntas y puntas herméticas a la entrada de agua (“Pilotes
(tubos) de acero rellenos de concreto,” n.d.)
Ilustración 6: Espesor de camisas
Fuente: (http://www.elconstructorcivil.com)
24
2.13. Licuación
Esto se da a medida que el suelo saturado es agitado por un terremoto, esta
crea una presión de agua de poros, empieza a crecer en suelos sueltos
saturados y sin cohesión, la presión del agua intersticial puede aumentar
rápidamente y alcanzar un nivel tal que las partículas flotan brevemente y la
resistencia y la rigidez del suelo se pierden por completo. Si el suelo está suelto,
trata de densificarse o compactarse. La presencia de agua, que debe drenarse
para permitir la compactación, evita que esto ocurra inmediatamente (Pianc,
2001).
El problema originado por la licuación es más observado en las estructuras
de puerto como asentamiento e inclinación de ciertas zonas de muelle y diques
ocurrido por pérdida temporal de rigidez y capacidad de soporte del suelo
(Santiago, 2012)
Ilustración 7: Asentamiento causado por licuefacción
Fuente: (Google,2018)
25
2.14. Equipos usados en obras portuarias
A continuación, se presentarán los equipos que por lo general son utilizados
para el hincado de pilotes.
2.14.1 Grúa.
Son de gran utilidad para el levantamiento y desplazamientos de objetos
pesados, disponiendo con ella un sistema de malacates que acciona a uno o
varios cables, montados sobre una pluma y cuyos extremos terminan en gancho,
estas plumas son rígidas cuando están formadas de estructuras modulares o
telescópicas, también estas grúas pueden ser fijas o móviles, estas pueden
trasladarse por sí misma ya sea sobre ruedas o sobre la oruga (Muños Carranza,
2016).
2.14.2. Martillos para hincado.
Son equipos que generan impactos en serie para el hincado de pilotes, la
cual se puede realizarse con diferentes métodos o sistemas:
Hinca dinámica o por impacto: Este sistema de hinca con equipos
de martillos o martinetes muy versátiles y más utilizado para la
introducción del pilote en el terreno mediante una sucesión de golpes
en la cabeza del mismo.
Hinca por vibración: Estos equipos son utilizados para perfiles
metálicos como pilotes de acero y tablestacas, son muy limitados en
campo y conocidos como vibrohincadores.
26
Hinca por presión: La hinca por presión, conocida también como
hinca silenciosa, la cual por medio de gatos hidráulicos introduce
pilotes o tablestacas en el terreno, y son muy útiles en lugares donde
no se permiten vibraciones y no se dispone de espacios para el
montaje del equipo que son los martillo YEPES, V. (2016).
Ilustración 8: Tipos de martillo para el hincado
Fuente: (Manual de Construcciones de Cimentaciones Profundas,
Sociedad Mexicana de Mecánica de suelos 2001).
Para la elección del equipo de hinca con respecto a sus energía se tomara
en cuenta las características del pilote, diámetro, condiciones del subsuelo, del
empotramiento, del largo libre y otros factores.
La APG permitirá usar martillos diésel o hidráulicos. El Contratista
operará los martillos diésel a la capacidad que recomiende el
fabricante durante todo el periodo de hincamiento.
Mantendrá una presión suficiente en el vapor del martillo de manera
que: un martillo doble, el número de golpes por minuto durante y al
finalizar el hincamiento de un pilote sea aproximadamente igual al que
27
dicho martillo tiene capacidad; para un martillo sencillo, el golpe sea
totalmente hacia arriba, y Para un martillo diferencial, haya un
pequeño izamiento de la base del martillo durante cada golpe hacia
arriba (“Pilotes de cocreto prefabricados,” n.d.).
Ilustración 9: Energía de hinca según su marca
Fuente: Manual de Construcciones de Cimentaciones Profundas,
Sociedad Mexicana de Mecánica de suelos 2001.
28
2.14.3. Soldadora y oxicorte
Equipo de trabajo consistente en un sistema de soldadura y corte
caracterizado por la utilización de un soplete y gases (acetileno y oxígeno) en
estado comprimido, alcanzando temperaturas hasta 300°C aproximadamente,
permitiendo esto que los materiales se fundan y se fundan entre sí, estas
comúnmente se sueldan con una varilla de metal q facilita la unión de las piezas.
Cuando se habla de oxicorte tiene propósito cortar el material y no unirlas,
se comienza por calentar la zona acortar con el gas acetileno, una vez calentado
se procede a enviar chorros de oxígeno, produciendo con ella el corte del
material en línea recta.
Esta soldadura cumplirá con la norma AWS D1.1/D.1M en la calificación de
los soldadores y la inspección de las soldaduras. (“Soldadura y oxicorte,” n.d.)
Ilustración 10: Equipo de Oxicorte
Fuente: (“Soldadura y oxicorte,” n.d.)
29
2.14.4. Estructuras de Apoyo para pilotes
Sistema Cantitravel
Consiste en una estructura de acero conformada por una plataforma móvil
sobre la que se ubicó una grúa con una capacidad de giro de 360°. Dicha
plataforma colocó los pilotes con la ayuda de un martillo hidráulico para luego
desplazarse sobre rieles apoyados sobre los pilotes ya hincados.
Esta estructura ha sido diseñada específicamente para el proyecto debido a
sus condiciones particulares ya que a medida que el Cantitravel se va
trasladando va abriendo campo de trabajo para otra grúa que va en la parte de
atrás la cual va acompañando el suministro de materiales y culminando las obras
civiles (Marques & Sabino, 2010).
Ilustración: Sistema Cantitravel.
Fuente: Odebrecht, 2012.
30
Plataforma Jack–Up
Un Jack–Up se considera como una estructura auxiliar de apoyo, es una
plataforma móvil autoelevable, utilizada principalmente para perforar y reparar
pozos, cuenta con tres elementos principales: patas de apoyo, cascos, y
equipamiento, es una estructura que poseen distintas capacidades de carga,
que se ubican sobre ella que son una grúa y una guía de hinca
Una vez encontrada su posición la plataforma autoelevable baja sus patas de
apoyo hidráulicamente hasta llegar al fondo marino y se eleva hasta llegar al
nivel de trabajo (Parsons, 2012).
Ilustración 12: Jack-up
Fuente: (http://www.com-sa.cl/maquinaria.html,2018)
2.14.5. Mesa de trabajo y guías.
La mesa de trabajo y las guías son colocadas con el propósito de que los
pilotes se mantengan en su ubicación original, es decir que preserven su
inclinación o comportamiento según señale el proyecto.
31
2.14.6. Maquinaria
Los principales elementos como maquinaria utilizada en la construcción de
pilotes es el montaje de sistema cantitravel como obra falsa de apoyo, al igual
que la perforadora y el martillo de hinca y otros tipos de maquinarias presentes
en este presente proyecto de pilotaje.
Por consiguiente se detalla más características de las maquinarias que
aportaron en el proceso constructivo del pilote como apoyo para cumplir dicho
objetivo.
2.14.7. Perforadoras
Estas son máquinas pesadas que realizan la perforación de suelos hasta
llegar una capa de cimentación ya sea por rotación o percusión.
Cuando es rotación se transmite el giro a una barra cuyo extremo inferior se
coloca hélice o broca la cual va perforando el suelo, por percusión es cuando se
levanta y se deja caer sobre el fondo de la perforación.
La perforadora que se usó en esta obra corresponde a un equipo de marca
Buma
2.14.8. Perforadoras de Circulación Reversa – Buma
Este nuevo sistema de perforación por circulación reversa, también conocida
como RCD, consiste en inyectar aire por una tubería lateral a la barra de
perforación hasta la base del orificio, y por otra parte el material perforado sube
por una tubería central de la barra de perforación a través del sistema de air lift.
Durante el proceso de perforación el fuste se encuentra siempre lleno de agua,
para que el proceso de limpieza se realice correctamente.
32
En la etapa de la perforación el material extraído deberá ser depositado en
tanques de almacenamiento de sedimento, y después de esta etapa, el agua
vuelve a retornar hacia dentro de la camisa de perforación, cerrando el ciclo de
la circulación reversa.
La perforación RCD es una buena solución para perforaciones de grandes
diámetros en roca, con rocas de hasta 75 Mpa, dispone también de rodillos
dentados, para perforaciones en rocas de hasta 250 Mpa, pueden utilizarse
rodillos con botones de tungsteno.
Las Perforadoras RCD trabajan con unidades hidráulicas fabricadas con
bombas hidráulicas Kawasaki y motores diésel Caterpillar (Gandara, 2016).
Cuyas características principales son las siguientes:
- Una altura de 10,56 mts.
- Un ancho de 4,56 mts.
- Largo de 4,78 mts.
- Peso Aprox. 22 ton
- Fuerza 129 ton
- Torque máximo 129 kNm
- Diámetro máximo de perforación 1.5m.
- Velocidad de rotación 24 rpm
33
Ilustración 13: Perforadora de circulación inversa
.Fuente: (Gandara, 2016)
2.15. Tubo Tremi
El tremi o tremie, es un elemento empleado en la construcción para la
colocación de pilotes in situ, está constituido por un embudo, y se emplea para
introducir el hormigón en tubos, para realizar el hormigonado de elementos
estructurales, estos tubos oscilan entre 20 y 30cm .Para ello, se necesita llevar
el hormigón por un tubo de goma rígida, que permita que éste llegue hasta la
zona, y se vierta sin golpear.
El tremi es el "embudo" que permite introducir el hormigón por el tubo de
goma con comodidad. Aunque también recibe el nombre de tremi, el método de
puesta en obra que emplea dicho embudo (Pantoja, 2011).
34
Ilustración 14: Tubo tremi.
Fuente: (http://blog.360gradosenconcreto.com/)
2.16. Pruebas PDA
Durante el proceso de hincado debe realizarse el respectivo control de
calidad, que es el control de hinca a través de ensayos dinámicos de hincado y
rehincado sobre los pilotes. Esta actividad se la realiza mediante las denominada
“Pruebas de Carga Dinámica de Alta Deformación”.
Las pruebas de carga son importantes para asegurar la calidad, así como el
desempeño adecuado de la cimentación. Estas pruebas su aplicación esta
estandarizada por la ASTM D4945-2008 y AASHTO T 298-93.
Esta prueba produce la curva carga axial –asentamiento de pilote, dando a
conocer la capacidad de carga en punta y fuste con desglose de capacidad
generada en punta y fuste, también nos identifica los problemas íntegros del
pilote
35
Entre los objetivos principales de estas pruebas están:
Evaluar la integridad estructural de los pilotes ensayados
Estimar la capacidad de carga ultima de los pilotes ensayados
Evaluar el desempeño de los pilotes frente a acciones sísmicas.
Los equipos que se requieren para la ejecución de estas pruebas son los
siguientes:
Un sistema de cómputo y adquisición de datos PDA, con canales de
adquisición de datos para acelerómetros y medidores de deformación
unitaria, este equipo deberá estar debidamente calibrado.
Dos acelerómetros piezo-resistivos y dos medidores de deformación
unitaria.
Un martillo PILECO 46-32
Para análisis de resultados, programas informáticos como PDA-W y
CAPWAP
Ilustración 15: Registro de información sistema de cómputo
Fuente: (Pacheco Quintana, 2013)
36
La instrumentación de los pilotes consiste en colocar dos acelerómetros y
dos medidores de deformación unitaria, en el pilote a ser ensayado, a una
distancia mayor que 1,5 metros bajo la cabeza del pilote.
Ilustración 16: Colocación de instrumentación al pilote para ensayo
Fuente:(Pacheco Quintana, 2013)
Luego de realizar las pruebas de campo, el registro de la información de los
pilotes ensayados, deberá ser analizada con un programa apropiado para el
efecto, como por ejemplo el programa CAPWAP, en el que el sistema pilote-
suelo es modelado matemáticamente, y las propiedades del suelo son ajustadas
hasta que la respuesta simulada por el programa se ajuste a la medida durante
el ensayo. El procedimiento señalado es conocido como “ajuste de señales” y
el resultado es la curva “resistencia estática-asentamiento del pilote”, además
de la distribución de resistencia en el suelo.
37
2.17. Acero de refuerzo
El acero de refuerzo empleado en la construcción de las armaduras deberá
cumplir con las características indicadas en la especificación técnicas del Acero
Las armaduras transversales se sujetarán a las longitudinales, por amarres
o soldadura. En pilotes hasta 10m de longitud se podrán admitir los amarres,
pero a partir de esta longitud, las armaduras deberán estar soldadas entre sí, al
menos en 1 de cada 2 puntos de contacto.
El acero de refuerzo se debe colocar con precisión y protegerse
adecuadamente contra la oxidación y otro tipo de corrosión antes de colar el
concreto. Antes de comenzar el armado es importante que el acero de refuerzo
haya estado protegido de la intemperie colocado en tarimas de preferencia
techadas así como cubierto con plástico. Todo el acero de refuerzo antes de
lubricantes o substancias que pudieran limitar su adherencia con el concreto.
El Acero se clasifica conforme a su límite de fluencia mínimo, en dos grados:
40 y 60. Y estas se miden en Kg/cm2
Ilustración 17: Clasificación del acero
Fuente: (control de calidad y medidas de seguridad para pilotes de
concreto)
https://es.slideshare.net/andrestibaduiza14/control-de-calidad-35281732
38
2.18. Hormigón de altas resistencias
Es un concreto diseñado para alcanzar resistencias iguales o superiores a
(80 MPa).Tiene excelentes propiedades de manejabilidad; adicionalmente por
sus consideraciones de diseño, contribuye al cumplimiento de altas prestaciones
y especificaciones de durabilidad según las normas vigentes.
Este concreto tiene un excelente comportamiento bajo diferentes
condiciones de exposición, aportando a la durabilidad de la estructura (Argos,
2014).
Datos técnicos
Resistencia a compresión (Mpa): 35, 40, 45, 50,60,70,80
Consistencias (cm): Seca ,Plastica Blanda,Fluida.
Tamaño máximo de agregados (pulg): 3/8”, ½”
Fraguado inicial. Horas: 6 +/- 2 horas.
Fraguado Final. Horas: 9 +/- 2 horas.
Características adicionales: Temperatura controlada,Permeabilidad
(Argos, 2014).
Usos
Elementos estructurales con altas exigencias mecánicas.
Edicaciones esbeltas.
Elementos preesforzados.
Elementos estructurales sujetos a condiciones severas de exposición
tales como ambientes agresivos, ambientes marinos, zonas
industriales, agua o suelos con altas concentraciones de sulfatos o
cloruros.
39
Pilas en puentes y plataformas.
Aplicaciones arquitectónicas de altas especificaciones (Argos, 2014).
Ventajas
Una mezcla manejable, homogénea, con mínima segregación y
mayor durabilidad, que favorece una fácil colocación.
Mejor desempeño ante condiciones de exposición o ambientes
agresivos para requisitos de durabilidad de las estructuras de
concreto.
Disminución de consumo de concreto.
Por su tecnología de diseño de mezclas puede ser evaluada a 56 días.
Mayor rotación de formaletas y menor tiempo de uso.
Permite el diseño de menores secciones estructurales.
Favorece la disminución de cuantías de refuerzo en los diseños.
Mayor rendimiento en ejecución de obras.
Optimización de la estructura dado el menor consumo de elementos
estructurales, la disminución de secciones y cargas en cimentaciones.
Mejora la relación de supercie útil y área del terreno.
Facilita el diseño de estructuras versátiles, con mayor altura de piso.
Mejor calidad de la mezcla, obteniendo mejores acabados y
apariencia supercial del concreto (Argos, 2014)
40
2.19. Control de calidad del hormigón
Es muy importante evaluar el control de calidad del hormigon ya que es vital
realizar ensayos del concreto, a fin de garantizar y cumplir las especificaciones
tecnicas, en lo que es la elaboración del hormigón de buena calidad, ya que se
lo realiza de forma preventiva mas que curativa.
En los controles tenemos los siguientes ensayos a realizar :
Temperatura del concreto
Trabajabilidad o manejabilidad
Segregación
Exudación o sangrado
Masa unitaria y rendimiento volumétrico
Tiempo de fraguado del concreto
Contenido de aire.
Elaboración y curado de especimenes de concreto
Es conciente que en obra, las propiedades del concreto no se pueden
obtener directamente en su estado fresco, ya que estas son afectadas por varios
factores en su elaboración, y en obra se deberá tomar decisiones rápidas para
la colocación de hormigón, llevando con ella el control de calidad en estado
fresco (Argos, 2016).
Temperatura del concreto
Este ensayo no debe ser confundido con el fraguado del cemento, lo que
ocurre es que los agregados absorbe gran parte del agua, la cual se evapora,
mucho más si ese encuentra expuesto al sol y al viento.
Es necesario hacer el ensayo de la temperatura del concreto, ya que
41
podemos observar el estado del concreto que se lo realiza bajo la norma NTC
3357 que realiza los límites de la temperatura del concreto en estado fresco.
Esta medición se lo realiza cuando el concreto es recibido en obra la cual se
coloca para este ensayo un termómetro de vidrio, los cuales tienen una precisión
de 1°c, la cual son introducidos en las muestras por un mínimo de dos minutos
o hasta q la lectura se estabilice. Otra forma de realizar este ensayo son por
medio de medidores electrónicos con pantallas digitales de precisión (Argos,
2016).
Trabajabilidad o manejabilidad
Es la capacidad del concreto que le permite ser colocado y compactado
apropiadamente sin que se produzca segregación alguna.
La trabajabilidad está representada por el grado de compatibilidad,
cohesividad, plasticidad y consistencia.
Compatibilidad: Es la facilidad con la que el concreto es compactado
o consolidado para reducir el volumen de vacíos y, por lo tanto, el aire
atrapado.
Cohesividad: Aptitud que tiene el concreto para mantenerse como
una masa estable y sin segregación.
Plasticidad: Condición del concreto que le permite deformarse
continuamente sin romperse.
Consistencia: Habilidad del concreto fresco para fluir, es decir, la
capacidad de adquirir la forma de los encofrados que lo contienen y
de llenar espacios vacíos alrededor de elementos embebidos (Argos,
2016).
42
Ensayos para determinar la trabajabilidad
Entre esta tenemos el ensayo de Cono de Abrams que medí la consistencia
del concreto, y el grado de fluidez de la mezcla, y nos indica que tan manejable
esta, seca o fluida la cual vemos si se encuentra en un estado plástico y una
medida directa de la trabajabilidad. (Argos, 2016).
Ilustración 18: Cono de abrams.
Fuente: (Argos, 2016).
Segregación
La segregación, tiene como definición la separación de las partículas
gruesas del concreto y la recolección de esas partículas deficientes del concreto
se alojan en el perímetro del concreto colocado, debido a falta de cohesividad,
de tal manera que su comportamiento y distribución deja de ser uniforme y
homogéneo. Tal manera que la segregación se vuelve una patología del
concreto por una mala elaboración del mismo. (Argos, 2016).
Exudación
Es una similitud de segregación o sedimentación, y se debe porque una parte
del agua de mezclado tiende a elevarse a la superficie del concreto recién
colocado en obra. Esta se produce por los agregados solidos de la mezcla, que
no poder retener toda el agua durante el proceso de fraguado. (Argos, 2016).
43
Masa Unitaria y Rendimiento Volumétrico
Es importante saber que el concreto se dosifica por peso y se elabora por
volumen, por lo que es necesario establecer la masa unitaria del concreto para
calcular el volumen o el rendimiento volumétrico producido por los pesos
conocidos de cada uno de los agregados, y saber el contenido de cemento por
metro cubico del hormigón. Este ensayo se realiza con la norma NTC 1926, en
ciertas aplicaciones del concreto, que se utiliza en puentes colgantes
,contrapeso de puentes en voladizo entre otras, por esta razón es necesario
conocer su masa unitaria.
En obra se debe apreciar que el volumen del concreto después que allá
pasado su primera etapa de fraguado, se espera que sea menor el volumen y
porque están vinculadas por varios factores que son las separaciones,
desperdicio, formaleta, perdida de aire incluido o asentamientos
(Argos, 2016).
Fraguado del concreto
El fraguado del concreto, corresponde al proceso de endurecimiento de la
mezcla de concreto, donde se experimenta una transición de estado plástico a
estado endurecido bajo ciertas condiciones de tiempo y temperatura.
El tiempo de fraguado es un valor arbitrario que se ha tomado durante el
proceso de endurecimiento del concreto, y la norma NTC 890 describe el
procedimiento para su cálculo.
Se han definido dos medidas del fraguado del concreto, fraguado inicial y
fraguado final. A continuación se explica cada una de ellas (Argos, 2016).
44
Fraguado inicial del concreto
El fraguado inicial corresponde al punto en el cual el concreto deja de ser un
material blando para convertirse en un cuerpo rígido pero frágil. De acuerdo con
la norma NTC 890, el fraguado inicial se da cuando una muestra de mortero
(concreto tamizado por la malla No 4) ofrece una resistencia a la penetración de
35 kg/cm2 (Argos, 2016).
Fraguado final del concreto
El fraguado final corresponde al punto máximo de liberación de calor como
manifestación de la reacción química entre el agua y el cemento, y el concreto
comienza la etapa de endurecimiento., de acuerdo con la NTC 890 el fraguado
final se da cuando una muestra de mortero (concreto tamizado por la malla No
4) ofrece una resistencia a la penetración de 280 kg/cm2 El tiempo de fraguado
influye en otras propiedades del concreto, como son la manejabilidad y la
resistencia, por lo tanto su determinación es importante para saber si es
necesario utilizar aditivos que controlen la velocidad de fraguado (retardantes o
acelerantes), y así poder regular los tiempos de mezclado, transporte y
colocación del concreto, de tal forma que no se afecten ni la manejabilidad ni la
resistencia del concreto (Argos, 2016).
Contenido de aire
Este elemento está presente en todos los tipos de concreto, localizado en
los poros no saturables de los agregados y formando burbujas entre los
componentes del concreto, bien sea porque es atrapado durante el mezclado
45
del concreto o al ser incorporado por medio del uso de agentes inclusores de
aire, tales aditivos incorporadores de aire.
El contenido de aire de un concreto si agentes inclusores normalmente está
entre el 1% y 3% del volumen de la mezcla, mientras que un concreto con
inclusores de aire puede obtener contenido de aire entre 4% y el 8%.
Las Normas Técnicas Colombianas presentan procedimientos para medir el
contenido de aire del concreto en estado fresco, el método de presión NTC 1028
y el método volumétrico NTC 1032 (Argos, 2016).
Elaboración y curado de cilindros de concreto
Los ensayos de compresión del concreto se efectúan para determinar la
calidad general del concreto. Si se permite que varíen las condiciones de curado,
toma de muestras y métodos de llenado y acabado de las probetas, los
resultados obtenidos carecen de valor, porque no se puede determinar si una
resistencia baja es debida falla en la confección de las probetas (Argos, 2016).
Ilustración 19: Elaboracion de muestras Ilustración 20:Curado de cilindros
Fuente: (Argos, 2016) Fuente: (Argos, 2016)
46
2.20. Control estadístico de la resistencia del hormigón durante el
suministro
Según el manual del supervisor de obras de concreto los métodos
estadísticos de calidad se fundamentan en las leyes de probabilidad, por lo tanto
"hay que permitir que estas leyes funcionen, el requisito más importante para su
funcionamiento apropiado consiste en la selección de los datos representativos
mediante un muestreo aleatorio".
Entre los conceptos y fórmulas que se mencionaran más adelante están: la
media aritmética, cuyo parámetro es del tipo de tendencia central; también
veremos la desviación estándar o medida de dispersión, así como el coeficiente
de variación y la función normal: estas herramientas estadísticas son de vital
importancia al momento de tomar decisiones con cierto grado de confianza
(“Análisis de los criterios que establecen la intensidad de muestreo para el
control de calidad del concreto,” n.d.).
n = número de valores obtenidos en los ensayos.
X = valores obtenidos individualmente.
s = desviación estándar de la muestra.
V = coeficiente de variación.
X = valor promedio o media.
47
Media Aritmética
Es el promedio aritmético de todos los resultados de los ensayos. Para
obtenerla se suman todos los resultados d ensayos dividida por el número de
valores n.
𝑋 =𝑋1 + 𝑋2 + 𝑋3+. … . . +𝑋𝑛
𝑛
Desviación estándar
Es el parámetro que nos indica que tan dispersos están los resultados de la
media aritmética. La desviación estándar de la muestra es la raíz cuadrada del
promedio obtenido al dividir la suma de los cuadrados de las diferencias
numéricas del resultado de cada prueba y el promedio de la muestra entre el
número de las muestras menos uno. De este concepto podemos expresar
también que es el parámetro más cercano para estimar la dispersión de datos.
𝑠 = √(𝑥1 + 𝑥)2 + (𝑥2 + 𝑥)2 … (𝑥𝑛 + 𝑥)2
𝑛 − 1
Una forma más simple y adaptable para muchas calculadoras de escritorio
es:
𝑠 = √1
𝑛 − 1 (∑(𝑋1
2) −(∑𝑥1)2
𝑛)
Donde:
n= número de valores
48
∑𝑋1 =Suma de valores
∑(𝑋1) =Suma del cuadrado en n valores.
El ACI relaciona la desviación estándar s, con la calidad de una obra:
Ilustración 21: Relación de la desviación estándar vs calidad del hormigón
Fuente: (Icpa, 2013).
Coeficiente de Variación
Esta es la desviación estándar de la muestra expresada como el porcentaje
del promedio, también conocida como coeficiente de variación existente entre a
desviación estándar y la media, esta medida indica que entre mayor porcentaje
de variación es mayor la dispersión.
49
𝑉 =𝑆
𝑋𝜒100
V es el coeficiente de variación entre probetas compañeras o de ensayo,
para evaluar el error, se puede emplear la consideración que hace el ACI:
Ilustración 22: Coeficiente de variación entre probetas vs calidad delhormigón.
Fuente:(Icpa, 2013).
Definiremos los siguientes conceptos correspondientes al concreto:
fc = Resistencia especificada a la compresión del concreto, usualmente
resistencia a los 28 días. Pero puede especificarse para cualquier edad'.
fcr = Promedio requerido de resistencia del concreto. Asegura que se
representan resultados de la resistencia especificada más resultados de prueba
que los de la proporción permisible'.
ts = Factor de sobre diseño necesario para cumplir con el porcentaje de fallas
aceptado.
fcr" = fc - ts
50
Ilustración 23: Porcentaje de falla aceptada t
Fuente: (Beton, 1974)
51
Resistencia característica
Cuando se establece una resistencia a la compresión mínima, no quiere
decir esto que sea mínima absoluta, pues siempre hay valores que seguramente
están por debajo de ese límite, por lo que surge la necesidad de fijar una
tolerancia o fracción defectuosa máxima. Se denomina valor característico.
Se adopta de acuerdo con la tensión de rotura final o por las tensiones
admisibles del hormigón.
El ACI acepta un 10 % de defectuosos, mientras que el CEB (Comité europeo
del hormigón) solamente el 5%, y para el segundo de los casos, es corriente
aceptar un 20 %
Según el criterio que se adopte:
fcr = fc– 0,84 s (20 %)
fcr= fc – 1,29 s (ACI, 10%)
fcr = fc – 1,64 s (CEB,CIRSOC, 5%)
52
Capitulo III
Metodología Aplicativa
3.1. Introducción
Para realizar la construcción de los trabajos en pilotaje en cuerpos de agua
se necesita tener la experiencia y los recursos necesarios, por este motivo la
empresa encargada de este trabajo debe elaborar un esquema y una
planificación de construcción llevando a cabo la ejecución de diversos estudios
y análisis, antes de comenzar la construcción, para así poder elegir los equipos
más óptimos y seguros para llevar a cabo el proyecto constructivo.
En el presente trabajo de titulación se realizará una metodología de
construcción de pilotaje de tal manera que se acerque lo más posible a la
realidad, sin dejar de lado los imprevistos que se puedan dar, o paralizaciones
generadas por agentes externos.
Antes de iniciar la obra se deberán de establecer los sitios donde irán
ubicadas las bodegas para almacenamiento de los materiales, el taller para el
acero estructural, el área donde serán ubicados los elementos prefabricados y
la oficina de obra, ya que todo lo antes nombrado es de vital importancia para
poder empezar una obra de esta magnitud, para facilidad se deberá realizar un
diagrama de procesos tal como se muestra en la siguiente figura.
53
Ilustración 24: Diagrama de procesos
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa
El ingeniero residente se encargará de hacer obedecer las especificaciones
técnicas y que los materiales que se necesitarán para cada tarea cumplan con
lo estipulado en los planos y en el contrato, para la cual requiere contar con una
organización de la construcción lo cual podría ejecutarse bajo la siguiente
organización.
Ilustración 25: Organigrama de una empresa constructora
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa
54
3.2. Objetivos
Ejecutar una explicación de cada una de las actividades que se van a realizar
durante el transcurso del pilotaje para así poder elaborar las especificaciones
técnicas y suprimir los imprevistos de obra que se puedan presentar.
3.3. Descripción de las actividades a ejecutarse
3.3.1Trazado y nivelación.
Dentro de esta actividad vamos a dividirla en los siguientes tipos:
1. Nivelación
2. Topografía
3. Batimetría.
Esta actividad se la ejecuta antes de iniciar el pilotaje, para comprobar
cotas, medidas indicadas en los planos y profundidades del fondo, para
esto se realizarán trabajos ya mencionados.
Una vez realizado los estudios previos debemos saber la altura de diseño
de mi pilote, para ellos debemos hacer unas correlaciones entre ellas
como:
Nivel de referencia MLWS (nivel medio de las bajamares de
sizigia).
Rango de marea de Posorja que es aproximadamente 3m según
el INOCAR.
Altura que se entierra el pilote según estudio de suelo.
Altura de seguridad del muelle sobre una máxima marea.
Una vez en conocimiento de estos factores se procede a sumarse cada una
de estas alturas y saber con satisfacción la altura del pilote a construir.
55
3.3.2. Construcción del cantitravel.
Se inició haciendo una cimentación provisional en tierra, cerca del muelle
para la estructura de cantitravel, Está compuesta de dos vigas metálicas con
rieles en cada una de ella, la cual se deslizará ocho ruedas de acero y con ella
un prefabricado tipo “U” y sus elementos de guía del pilote, estas ruedas
capaces de soportar aproximadamente 350 toneladas de peso, que son la grúa
de 250 toneladas, una perforadora, generador y equipos de soldadura.
Ilustración 26: sistema cantitravel
Fuente: (Marques & Sabino, 2010)
56
3.3.3. Colocación del sistema cantitravel y plataforma
Para la realización del pilotaje hubo la necesidad de implantar dos obras
falsas para la rápida ejecución de estas, la cual se instaló el sistema cantitravel
y una plataforma, ubicadas en cada extremo de lo que va hacer el muelle de
400m de largo, estas a su vez van piloteando hasta encontrarse.
El muelle consta de 64 ejes en los 400m de longitud y 5 ejes en los 36m
de ancho de muelle, a su vez con la plataforma se pudo logras pilotear 3 ejes,
pero con el cantitravel fue piloteando los 5 ejes en el sentido de ancho de muelle
y fue abarcando los 2 ejes restantes que no pudo la plataforma.
Ilustración 27: Plataforma
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa.
57
Ilustración 28: Cantitravel
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa.
3.3.4. Transporte y colocación de camisas de acero.
Estas camisas de longitud de 12 m de largo ,1cm de espesor y 1,016m de
diámetro, fueron transportadas por dos montacargas hasta el lugar del
pilotaje, después fueron izadas y colocadas hasta la guía de manejo de la
pila por la grúa de 250 toneladas que se encuentra ubicada sobre el
cantitravel.
Ilustración 29: Trasporte de camisas de Acero
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa.
58
3.3.5. Soldadura de empalme de camisas de Acero
Fue necesario el equipo para soldar y cortar las varillas de acero y las
camisas del pilote. Su utilización se basó en la colocación de los ganchos de
suspensión de la armadura para su posterior izaje y el empalme de las camisas
hasta llegar a su cota de diseño, además fue necesaria para realizar cualquier
reparación de la pilotera ante una inminente falla que esta pudo tener.
Ilustración 30: Soldadura de Camisa de Acero
Fuente: (Google, 2018)
3.3.6. Hinca de la camisa con martillo vibratorio
Una vez ya posicionada la camisa de acero, se procede a izar el martillo
vibratorio con el cable principal de la grúa de 250 toneladas, la cual esta se la
posesiona sobre la camisa de acero ajustándola debidamente con la cabeza del
martillo. Una vez ya ajustado la camisa con el martillo y verificado la ubicación
y la verticalidad con elementos de topografía, se cerrara la abrazadera de la guía
del cantitravel, dando por inicio la hinca.
Este martillo vibratorio empuja la camisa hasta llegar al estrato rocoso, y
damos por finalizado el trabajo cuando la camisa tope el estrato rocoso y
comience a rebotar.
59
Ilustración 31: Martillo vibratorio
Fuente: (Palomino, 2015)
3.3.7. Perforación del pilote
Una vez ya asentado la camisa metálica con el martillo vibratorio se
procederá con la grúa del cantitravel a montar la perforadora SAM JIM de 20
toneladas de peso, sobre la camisa de acero para comenzar la perforación, la
cual se perforo de 20 a 30m hasta llegar al suelo de cimentación según el
diseño y estudios de suelo.
El diámetro de la broca de perforación es de 917mm, una vez ya instalada
se procedio a la perforación, la cual fue controlada su profundidad por la misma
máquina y también por la señalización de las camisas de acero.
60
Ilustración 32: Perforadora Ilustración 33: Proceso de perforación
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa. Fuente: (Palomino, 2015)
3.3.8. Colocación de la armadura de acero
Una vez culminada la perforación se realizará el izaje de la armadura con la
grúa del cantitravel hasta colocarlo dentro de la camisa metálica. Dada la
longitud de la armadura se realizara los empalmes en situ de acuerdo al diseño.
Esta longitud de diseño del acero sobresaliente debe ser superior a la altura
del prefabricado sleeve.
61
Ilustración 34: Armadura Ilustración 35: Colocación de la armadura.
Fuente : Juan Chanalata Llumiluisa Fuente: (Palomino, 2015).
3.3.9. Hormigonado del pilote con tubo tremí (f`c=40Mpa)
Para esta obra de gran magnitud se construyó la planta de hormigón a unos
metros del área del pilotaje, la cual el mixer fue la encargada de transportar el
hormigón hasta el lugar del pilotaje y con la ayuda de la bomba de concreto
estacionaria se bombeo hasta llegar al pilote de fundición.
El procedimiento comenzó ubicando el tubo tremie dentro de la perforación
hasta llegar al fondo de esta, para lograr esto el tubo tremie fue colocado por
tramos según sean las longitudes requeridas, una vez que el tubo llegó al fondo
de la perforación, se introduce una pelota de goma en el interior del tubo tremie
que sirvió de tapón y a la vez evitar la segregación del hormigón.
Una vez que el tubo se ha llenado se levanta por no más de 15 cm del fondo
para que comience a fluir el hormigón. Se debe verificar en todo momento el
volumen de hormigón con respecto a la altura ya que puede haber fugas dentro
del pilote y si ese el caso se contralara con la ayuda de buzos.
62
El tiempo promedio del vaciado del hormigón fue de 60 minutos,
dependiendo de la frecuencia de los camiones.
Ilustración 36: Colocación del tubo tremí y hormigonado del pilote.
Fuente: (Palomino, 2015).
3.3.10. Descabezado de los pilotes
Se realizó el descabezado cuando el cantitravel se desplazó a otra posición
dejando área libre para trabajar, se procedio al descabezado una vez el
hormigón se allá endurecido lo suficiente. Se eliminó el hormigón de baja calidad
que quedó en la parte superior del pilote, y se dejaron las armaduras expuestas
de pilote. Este descabezado es de aproximadamente un metro.
El descabeza se realizó con un martillo eléctrico con dos o tres obreros, todo
los escombros fueron recolectados en una olla y después izados por la grúa para
vaciarlo en su respectivo deposito.
63
Ilustración 37: Descabezado del pilote
Fuente: Juan Chanalata Llumiluisa
3.4. Bitácora
La bitácora del proceso de pilotaje cumplió un cometido muy importante para
poder llevar un registro diario de lo que sucedió con el proceso de elaboración
de cada pilote. En este registro se detalló el horario de cada procedimiento, como
también las eventualidades que ocurrieron.
Además de la bitácora se lleva un registro de protocolos de pilotes donde se
dan a conocer las características técnicas de cada pilote como son el número de
pilote, la fecha, el diámetro, la longitud del pilote, el nivel del terreno al inicio de
la perforación, el nivel de la punta del pilote, la longitud de la armadura, el nivel
de hormigonado, el tipo de hormigón utilizado, el cono representativo del
hormigón, el volumen teórico y el volumen real del hormigón utilizado, el nivel de
descabezado del pilote, la hora de inicio y termino de la perforación, colocación
de armadura y hormigonado, además de cualquier observación que pueda ser
añadida, entre otros aspectos.
64
En esta también se tiene un anotación de los imprevistos ocurridos durante
la faena tales como fueron entre otros las fallas en la maquina pilotera y el
tiempo perdido en su reparación, también los escombros que se encontraron en
momentos de la perforación, que hicieron imposible la continuación de esta,
hasta que se removieron dichos escombros excavando y rellenado nuevamente
el terreno, pero en este caso no fue evidente una pérdida de tiempo ya que la
pilotera podía seguir con su trabajo en otro lugar.
A continuación se muestra el protocolo de pilotaje utilizado en esta obra,
donde se pude destacar que se subdivide en las tres etapas de mayor
importancia en el pilotaje, perforación, armadura y hormigón.
65
TABLA 1: Registro de hormigonado del pilote
66
3.5 Diagrama de flujos del pilotaje
Realizado esta metodología constructiva en pilotaje, dividido en sus tres
etapas más importantes.
Instalación de obra falsa. “CANTITRAVEL”
Trazado y nivelación
Transporte y colocación de camisas
Perforación del pilote
Verificación de la
verticalidad Perforación
Verificación de la
verticalidad
Corregir usando
maniobras de maquinarias
Perforación
Medición de la profundidad
Perforación
Colocación de la segunda
camisa
Verificación de la
verticalidad
Corregir usando
maniobras de
maquinarias
Se repite el proceso hasta alcanzar
la profundidad requerida 1
Hinca de la camisa con martillo vibratorio
67
68
2 Hormigonado
Recepción del camión mixer
Control de calidad “Cono de Abrams”
Se rechaza el Camión
Colocación
del Tremi y
Bomba
estacionaria
Colocación de la pelota
de goma, dentro del
tubo tremí
Comienza el vaciado del
Hormigón
Verificación de la
profundidad del hormigón
Retiro de la primera
parte del tubo tremí
Continúa el proceso de
hormigonado
Se repite el
procedimiento
Extracción de toda la
tubería tremí
Toma de
muestras
69
Capítulo IV
4. Conclusiones y recomendaciones
4.1. Conclusiones
El desarrollo del presente trabajo de titulación cumple el objetivo principal de
presentar una metodología de construcción del pilotaje en Aguas profundas, que
constituyen una herramienta adaptable a los requerimientos de las
cimentaciones de pilotaje en aguas profundas la cual se desarrolla de forma
ordenada y clara para una efectiva ejecución de la obra.
Se obtuvieron buenos resultados en la aplicación del sistema cantitravel,
muy útil en ciclo de trabajos repetitivos, logrando alcanzar pilotear 10 pilotes en
una sola posición.
Se obtuvo una planta de hormigonado en situ en donde se realizó todos los
controles de hormigón y se cumplieron en su totalidad los conceptos de
continuidad del suministro, grado y composición del hormigón fresco,
consistencia y trabajabilidad de este mismo.
4.2. Recomendaciones
La metodología de construcción desarrollada en este trabajo es una guía de
campo organizada y no un código estricto de pasos a seguir, por lo que puede
variar dependiendo del lugar donde se realice, los materiales a utilizar o las
especificaciones constructivas de diseño proporcionadas.
Implementar un programa de educación para seguridad industrial en el
personal relacionado en la construcción es importante para la prevención de
70
riesgos laborales y facilitar la adaptación de este sistema generando una cultura
de prevención en el campo de la construcción en Posorja.
Como constructora de un proyecto la utilización de un sistema de control de
calidad es fundamental para garantizar la calidad del proyecto y evitar
contratiempos al momento de ser supervisada la obra.
Implementar un segundo cantitravel para disminuir el tiempo de pilotaje, ya
que se realizó solo con un cantitravel de un sentido, abarcaba todos los ejes, y
en el otro sentido la plataforma que solo piloteaba dos ejes de cinco.
71
Bibliografías
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Apéndices y Anexos
Anexo fotográfico
Plataforma Sistema Cantitravel
Prefabricado sleeve Camisa de acero
Armadura de Acero Descabezado del pilote
Cantidades de obra para un pilote
En el presente trabajo realizare un pequeño presupuesto aproximado para un pilote de profundidad 25m.
PROYECTO:
NOMBRE
UBICACIÓN:
NÚMERO DESCRIPCIÓN DEL RUBRO UNIDAD CANTIDAD PRECIO
UNITARIO PRECIO GLOBAL
OBRAS PRELIMINARES
1 Replanteo y nivelación m2 28,35 2,32 65,77
Cimentaciones - de obra civil -
2 Provisión y fabricación de en camisado m 25,00 311,66 7.791,50
3 Perforación para pilotes m3 22,06 390,88 8.622,81
4 Acero de refuerzo en barras fy=4200 kg/cm2 kg 3.309,00 2,77 9.165,93
5 Hormigón estructural fc=40Mpa. Incluye descabezado de pilote m3 22,06 739,48 16.312,93
41.958,94 TOTAL
TABLA DE DESCRIPCION DE RUBROS, UNIDADES CANTIDADES Y PRECIOS
DESARROLLO DE LA METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN PARA LA EJECUCIÓN DE TRABAJOS DE PILOTAJE DEL TERMINAL DE AGUAS PROFUNDAS DE POSORJA
POSORJA
CHANALATA LLUMILUISA JUAN PATRICIO
CANTIDADES DE OBRA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICASUNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
Análisis de precios unitarios (APUS)
HOJA 1 DE 159
RUBRO: 1 UNIDAD m2
DESCRIPCION:
EQUIPOS
Descripción Cantidad Tarifa Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor 5% M. O. - 0,06
ESTACION TOTAL 1,00 4,00 4,00 0,07050 0,28
GPS 1,00 2,00 2,00 0,07050 0,14
- -
- -
-
- -
- -
- -
SUBTOTAL M 0,49
MANO DE OBRA
Descripción Cantidad Jornal/hr Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
MAESTRO DE OBRA 1,00 3,93 3,93 0,07050 0,28
PEON 2,00 3,51 7,02 0,07050 0,49
CADENERO 1,00 3,55 3,55 0,07050 0,25
TOPOGRAFO 1,00 3,93 3,93 0,07050 0,28
- -
- - -
- -
- -
- -
1,30
MATERIALES
Unidad Cantidad Precio unitario Costo
A B C=A*B
-
-
-
-
-
-
-
TRANSPORTE
Descripción Unidad Cantidad Tarifa Costo
A B C=A*B
-
-
-
-
1,79
25,00% 0,45
UTILIDAD 5,00% 0,09
2,32
2,32
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN IVA
1.6 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Replanteo y nivelación
SUBTOTAL N
Descripción
VALOR OFERTADO
SUBTOTAL O
SUBTOTAL P
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P)
INDIRECTOS
COSTO TOTAL DEL RUBRO
HOJA 2 DE 159
RUBRO: 2 UNIDAD m
DESCRIPCION:
EQUIPOS
Descripción Cantidad Tarifa Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor 5% M. O. - 0,10
GRUA DE 250T 1,00 150,00 150,00 0,04000 6,00
CANTITRAVEL 1,00 1.200,00 1.200,00 0,04000 48,00
- -
- -
-
- -
- -
- -
SUBTOTAL M 54,10
MANO DE OBRA
Descripción Cantidad Jornal/hr Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
MAESTRO MAYOR 2,00 3,93 7,86 0,04000 0,31
AYUDANTE 6,00 3,51 21,06 0,04000 0,84
SOLDADOR 4,00 3,55 14,20 0,04000 0,57
OPERADORES 2,00 3,93 7,86 0,04000 0,31
- -
- - -
- -
- -
- -
2,04
MATERIALES
Unidad Cantidad Precio unitario Costo
A B C=A*B
ESTRUCTURA METALICA M 1,02 180,00 183,60
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
183,60
TRANSPORTE
Descripción Unidad Cantidad Tarifa Costo
A B C=A*B
-
-
-
-
239,74
25,00% 59,94
UTILIDAD 5,00% 11,99
311,66
311,66
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN IVA
SUBTOTAL O
SUBTOTAL P
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P)
INDIRECTOS
COSTO TOTAL DEL RUBRO
VALOR OFERTADO
SUBTOTAL N
Descripción
1.6 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Provisión y fabricación de en camisado
HOJA 3 DE 159
RUBRO: 3 UNIDAD m3
DESCRIPCION:
EQUIPOS
Descripción Cantidad Tarifa Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor 5% M. O. - 1,19
PERFORADORA 1,00 150,00 150,00 1,83830 275,75
- -
- -
- -
-
- -
- -
- -
SUBTOTAL M 276,93
MANO DE OBRA
Descripción Cantidad Jornal/hr Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
MAESTRO MAYOR 0,50 3,93 1,97 1,83830 3,61
AYUDANTE 2,00 3,51 7,02 1,83830 12,90
OPERADORES 1,00 3,93 3,93 1,83830 7,22
- -
- -
- - -
- -
- -
- -
23,74
MATERIALES
Unidad Cantidad Precio unitario Costo
A B C=A*B
-
-
-
-
-
-
-
-
TRANSPORTE
Descripción Unidad Cantidad Tarifa Costo
A B C=A*B
-
-
-
-
300,67
25,00% 75,17
UTILIDAD 5,00% 15,03
390,88
390,88
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN IVA
1.6 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Perforación para pilotes
SUBTOTAL N
Descripción
SUBTOTAL O
SUBTOTAL P
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P)
INDIRECTOS
COSTO TOTAL DEL RUBRO
VALOR OFERTADO
HOJA 4 DE 159
RUBRO: 4 UNIDAD kg
DESCRIPCION:
EQUIPOS
Descripción Cantidad Tarifa Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor 5% M. O. - 0,02
CORTADORA 12,00 3,00 36,00 0,00271 0,10
- -
- -
- -
-
- -
- -
- -
SUBTOTAL M 0,12
MANO DE OBRA
Descripción Cantidad Jornal/hr Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
MAESTRO DE OBRA 6,00 3,93 23,58 0,00271 0,06
FERRERO 12,00 3,55 42,60 0,00271 0,12
AYUDANTE 24,00 3,51 84,24 0,00271 0,23
-
- -
- - -
- -
- -
- -
0,41
MATERIALES
Unidad Cantidad Precio unitario Costo
A B C=A*B
ACERO EN BARRAS KG 1,05 1,15 1,21
ALAMBRE GALVANIZADO GL 0,07 1,95 0,14
-
-
-
-
-
-
-
1,34
TRANSPORTE
Descripción Unidad Cantidad Tarifa Costo
A B C=A*B
ACERO EN BARRAS KG 1,05 0,25 0,26
-
-
0,26
2,13
25,00% 0,53
UTILIDAD 5,00% 0,11
2,77
2,77
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN IVA
INDIRECTOS
COSTO TOTAL DEL RUBRO
VALOR OFERTADO
1.6 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Acero de refuerzo en barras fy=4200 kg/cm2
SUBTOTAL N
Descripción
SUBTOTAL O
SUBTOTAL P
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P)
HOJA 5 DE 159
RUBRO: 5 UNIDAD m3
DESCRIPCION:
EQUIPOS
Descripción Cantidad Tarifa Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
Herramienta menor 5% M. O. - 0,86
GRUA DE 250T 1,00 150,00 150,00 0,22660 33,99
CANTITRAVEL 1,00 1.200,00 1.200,00 0,22660 271,92
VIBRADOR DE MANGUERA 2,00 5,50 11,00 0,22660 2,49
CAMION BOMBA PARA HORMIGONEAR 1,00 50,00 50,00 0,22660 11,33
-
- -
- -
- -
SUBTOTAL M 320,59
MANO DE OBRA
Descripción Cantidad Jornal/hr Costo hora Rendimiento Costo
A B C=A*B R D=C*R
MAESTRO MAYOR 2,00 3,93 7,86 0,22660 1,78
AYUDANTE 10,00 3,51 35,10 0,22660 7,95
ALBAÑIL 6,00 3,55 21,30 0,22660 4,83
OPERADORES 3,00 3,93 11,79 0,22660 2,67
- -
- - -
- -
- -
- -
17,23
MATERIALES
Unidad Cantidad Precio unitario Costo
A B C=A*B
Hormigon estructural fc=40Mpa m3 1,05 220,00 231,00
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
231,00
TRANSPORTE
Descripción Unidad Cantidad Tarifa Costo
A B C=A*B
-
-
-
-
568,83
25,00% 142,21
UTILIDAD 5,00% 28,44
739,48
739,48
ESTOS PRECIOS NO INCLUYEN IVA
1.6 ANÁLISIS DE PRECIOS UNITARIOS
Hormigón estructural fc=40Mpa. Incluye descabezado de pilote
TOTAL COSTO DIRECTO (M+N+O+P)
INDIRECTOS
COSTO TOTAL DEL RUBRO
VALOR OFERTADO
SUBTOTAL N
Descripción
SUBTOTAL O
SUBTOTAL P
AUTOR(ES):
REVISOR(ES)/TUTOR(ES):
INSTITUCIÓN :
UNIDAD/FACULTAD :
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD :
GRADO OBTENIDO :
FECHA DE PUBLICACIÓN : 2018
ÁREAS TEMÁTICAS :
PALABRAS CLAVES
/KEYWORKDS:
ADJUNTO PDF :
CONTACTO CON AUTOR/ES:
Nombre:
Telefono:
Email :
CONTACTO CON LA
INSTITUCIÒN :
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
2-283348
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICA
NUMERO DE PAGINAS
GENERALES DE INGENIERÍA
Claves: Metodología, Construcción, Tecnología, Pilotaje.
RESUMEN /ABSTRACT (150-145 ) PALABRAS :
El presente trabajo de titulación trata de la metodología de construcción para la ejecución de los trabajos de
pilotaje del Terminal de Aguas Profundas de Posorja. Para ello se ha desarrollado estudios técnicos,
investigación de normas de construcción y tecnologías aplicables que ayuden al proceso constructivo de forma
rápida y eficaz cumpliendo las especificaciones técnicas como lo propuesto en el diseño.
Se realizara el presente trabajo, investigando definiciones teóricas del trabajo en pilotaje en puertos, así
como la función que cumple cada estudio y cada material y equipo utilizado para la realización de los pilotes.
La metodología de construcción propuesta está basada a la forma de trabajo de pilotaje en Posorja, de una
manera novedosa y con equipos modernos, como el sistema cantitravel en un ciclo y también la perforadora
de circulación reversa o también conocida con RCD muy útil para perforación en roca y para grandes diámetros
de perforación.
X SI NO
Teléfono: 0994943594 / 2422860 Email: [email protected]
91
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
ESCUELA DE INGENERIA CIVIL
VÍAS DE COMUNICACIÓN
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS / TRABAJO DE GRADUACIÓN
Ing. CARLOS CUSME VERA, MGs.E.
Ing. LEONARDO PALOMEQUE FREIRE, MSc.
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
DESARROLLO DE METODOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN DE PILOTAJE DE AGUAS
PROFUNDAS EN TERMINAL DE POSORJA.TITULO Y SUBTITULO :
CHANALATA LLUMILUISA JUAN PATRICIO
ANEXO 10
