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PROYECTO DE REPARACIÓN DE DIEZ FILTROS DE LA ETAP DE COLMENAR MEMORIA Área Tratamiento de Aguas Lozoya-Jarama Fecha: Junio 2016
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PROYECTO DE REPARACIÓN DE DIEZ
FILTROS DE LA ETAP DE COLMENAR
MEMORIA
Área Tratamiento de Aguas Lozoya-Jarama
Fecha: Junio 2016
PROYECTO DE REPARACIÓN DE DIEZ FILTROS EN LA ETAP DE COLMENAR
MEMORIA
ÍNDICE
Contenido
1 ANTECEDENTES ......................................................................................................... 4
1.1 CLAPETAS DE ENTRADA A FILTRO ........................................................................................... 10
1.2 VÁLVULAS DE SALIDA DE AGUA TRATADA Y ENTRADA DE AGUA DE LAVADO .................................... 10
1.3 VÁLVULAS DE SALIDA DE AGUA DE LAVADO Y VACIADO DE FILTRO ................................................. 11
2 OBJETO DE ESTE PROYECTO ..................................................................................... 14
3 DESCRIPCIÓN DE LOS TRABAJOS A EJECUTAR ........................................................... 14
3.1 OBRA CIVIL EN FILTRO ......................................................................................................... 15
3.1.1 Trabajos preliminares y de saneo ......................................................................... 15
3.1.1.1 Aislamiento y estanqueidad del filtro .......................................................... 15
3.1.1.2 Extracción de arena de filtros ...................................................................... 15
3.1.1.3 Retirada de placas de falso fondo ................................................................ 15
3.1.1.4 Retirada de arena y limpieza de falsos fondos ............................................ 15
3.1.1.5 Limpieza con agua a presión de paramentos ............................................... 15
3.1.1.6 Reposición de arena de filtro ....................................................................... 16
3.1.1.7 Suministro y reposición de placas tipo A y B del falso fondo ...................... 16
3.1.2 Tratamiento e impermeabilización de paramentos ............................................. 16
3.1.2.1 Regularización e impermeabilización general de la obra civil ..................... 16
3.1.2.2 Sellado de pared lateral y placas con mortero de fraguado rápido ............ 17
3.1.3 Rehabilitación del falso fondo .............................................................................. 17
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MEMORIA
ÍNDICE
3.1.3.1 Retirada de toberas antiguas y juntas y colocación de toberas nuevas y
juntas……………….. ......................................................................................................... 17
3.1.3.2 Reposición de apoyos y anclajes .................................................................. 17
3.1.3.3 Fresado y sellado de juntas entre placas de falsos fondos ......................... 18
3.1.3.4 Reposición de tapajuntas longitudinal de acero inoxidable ........................ 18
3.1.4 Reposición de arena silícea .................................................................................. 18
3.2 VALVULERÍA DEL PASILLO DE AGUA DE LAVADO ........................................................................ 18
4 DOCUMENTOS DE LOS QUE CONSTA ESTE PROYECTO .............................................. 19
5 RESUMEN DE PRESUPUESTOS .................................................................................. 20
6 CRONOGRAMA ........................................................................................................ 21
7 PLAZO DE EJECUCIÓN .............................................................................................. 21
8 CLASIFICACIÓN DEL CONTRATISTA ........................................................................... 21
9 REVISIÓN DE PRECIOS .............................................................................................. 21
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1 Antecedentes
La ETAP de Colmenar cuenta actualmente con 64 filtros dispuestos en dos
baterías. La mitad de ellos, denominados actualmente del 17 al 48, corresponden
a los que fueron ejecutados originariamente en la planta, con finalización de obra
con fecha 31 de Octubre de 1976.
Los restantes (Filtros 1 a 16 de la batería Norte y 49 a 64 de la batería Sur)
corresponden a la ampliación de la ETAP que se realizó en el año 1984 con
objeto de aumentar la capacidad nominal de tratamiento de 8 m3/s a 16 m3/s.
Esta ejecución en dos fases distintas se refleja en algunas diferencias
constructivas, especialmente en lo que se refiere a su falso fondo.
La superficie total de cada filtro es de 148,19 m2 (20,30 x 7,30) y su superficie de
filtración, sustrayendo la ocupada por el canal central (20,30 x 1,20), es de
123,83 m2.
Gráfico 1: Sección transversal de un filtro
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Gráfico 2: Sección longitudinal del filtro
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Dicha superficie de filtración está formada por un lecho de arena silícea de 90 cm
de espesor, sustentada por un falso fondo de placas prefabricadas de hormigón
armado que llevan incorporadas toberas de plástico roscadas en un casquillo
embutido en la propia placa. Existen dos tipos distintos de placas, tal y como se
muestra en los siguientes gráficos.
Gráfico 3: Placas del falso fondo
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Como se muestra a continuación, la existencia de dos tipos distintos de placas
condiciona la distribución de los anclajes que las fijan sobre las vigas
transversales de apoyo:
Gráfico 4: Apoyos de las placas del falso fondo
Tal y como se observa en el siguiente gráfico, las placas de los falsos fondos se
encuentran apoyadas y ancladas mediante placas metálicas en vigas
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transversales de hormigón de 40 centímetros de canto y 10 de ancho. Tal y
como puede verse en el anejo nº 4 de este proyecto una parte importante de
dichos anclajes en el filtro se encuentra en mal estado, por lo que será
necesaria, y así se considera en el presente proyecto, su restitución.
Gráfico 5: Detalle de los apoyos de las placas del falso fondo
La velocidad nominal de filtración es de 7,2 m3/m2/h. Son del tipo rápido, de nivel
y tasa de filtración constante. La regulación del nivel y caudal se realiza mediante
válvulas de mariposa con accionamiento hidráulico y regulación de nivel aguas
arriba y abajo (Regulación “varibar”).
El lavado se realiza mediante una corriente de agua y aire suministrados por los
correspondientes grupos motobombas y soplantes instalados en la sala de
máquinas. El depósito de agua de lavado tan sólo se puede abastecer desde la
batería de filtros norte, condicionante de explotación importante ya que no
permite dejar fuera de servicio esta batería porque no sería posible lavar los de
la batería sur. El agua resultante del lavado del filtro es recogida en un canal
central situado en el interior del filtro y desde aquí, se dirige al depósito o cámara
de recuperación, desde donde se bombea hacia la planta de lodos.
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Durante los años de funcionamiento de la ETAP se ha producido el lógico
envejecimiento natural de las instalaciones de filtración, tanto de la obra civil
como de los distintos elementos que forman parte de los filtros, como toberas,
canales, placas y tuberías de lavado.
El resultado es la pérdida de estanqueidad de la instalación por las fisuras que
se han producido en las uniones de las placas, con la consiguiente pérdida de
arena tanto en fase de filtración como de lavado. Por otra parte, el elevado
número de horas de funcionamiento de la instalación está generando también
roturas frecuentes de toberas. Todo esto acarrea una sustancial disminución del
rendimiento, lo que se traduce en una minoración del caudal de agua que
pueden tratar dichos filtros.
Los desperfectos sufridos en la instalación se deben fundamentalmente a tres
causas: el uso continuado durante años, la erosión de la arena en los lavados y
la agresión que el sulfato de alúmina y otros productos químicos ejercen sobre el
hormigón.
Por otra parte, se han instalado recientemente ocho compuertas que permiten
cada una dejar en seco a ocho filtros sin afectar al resto de la instalación, lo que
ayudará a la ejecución de la presente obra, especialmente en lo que respecta a
la sequedad de la zona de los tajos. En concreto, la ubicación de las compuertas
es la siguiente:
Gráfico 6: Esquema de ubicación de las compuertas
Compuerta 1 Compuerta 2
Compuerta 3 Compuerta 4
Compuerta 5 Compuerta 6
Compuerta 7 Compuerta 8
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A la hora de redactar el presente proyecto, se ha estudiado la posibilidad de
sustituir simultáneamente y con la mínima afección al resto de la planta parte de
la valvulería asociada a cada uno de los diez filtros incluidos en el presente
proyecto. En concreto, las conclusiones son las siguientes:
1.1 Clapetas de entrada a filtro
Fotografía 1: Clapetas de entrada a filtro
No se considera su sustitución, ya que se trata de un elemento cuyo
mantenimiento no es complejo en lo que se refiere a la necesidad de dejar la
planta fuera de servicio para proceder a su reparación. Esta ventaja ha permitido
que hayan sido convenientemente atendidas por el personal de mantenimiento
de la ETAP y que, en caso de fallo, sea sencillo proceder mediante el
mantenimiento correctivo a su puesta a punto. No se trata, consecuentemente,
de un elemento crítico.
1.2 Válvulas de salida de agua tratada y entrada de agua de lavado
Dichas válvulas de mariposa se encuentran ubicadas en una T, con objeto de
conmutar el paso entre una y otra en función de si el filtro se encuentra en
funcionamiento (salida de agua tratada abierta y entrada de agua de lavado
cerrada) o lavándose (salida de agua tratada cerrada y entrada de agua de
lavado abierta). Lógicamente, esta T acomete bajo el falso fondo del filtro.
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Fotografía 2: Salida de agua tratada y entrada de agua de lavado
En relación con la sustitución de estas válvulas, sería peligroso intentarlo,
especialmente la de agua de lavado, ya que dado el mal estado de la conducción
en general, podría romperse la brida e imposibilitar con ello el lavado no sólo de
este filtro, sino el de la batería completa. Por dicho motivo, se excluye también
la sustitución de estas válvulas, a la espera de que pueda ser acometida en
una actuación más ambiciosa que la que en este proyecto se desarrolla.
1.3 Válvulas de salida de agua de lavado y vaciado de filtro
Estas dos válvulas se encuentran ubicadas a escasa distancia una de otra,
dentro del pasillo de agua sucia de lavado de filtros. En los siguientes gráficos se
muestran dichas localizaciones.
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Gráfico 7: Válvulas de vaciado de filtro
Gráfico 8: Válvulas de salida de agua de lavado
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El estado de estas válvulas es realmente pésimo, tal y como se observa en la
siguiente fotografía, en la que puede verse incluso una importante fuga en el lado
de aguas arriba que implica que el filtro siempre está fugando hacia el canal de
agua sucia de lavado, incluso durante su fase de funcionamiento (carrera).
Fotografía 3: Pérdida de agua en el cuello de una de las válvulas
Dada la urgencia, así como la escasa afección al funcionamiento del resto de la
planta, sí se incluye en el presente proyecto la sustitución de dichas válvulas
en el filtro objeto de la intervención, quedando el suministro de la válvula de 500
y la válvula de 200 a cargo de Canal de Isabel II y abonándose al contratista su
instalación.
Otra solución a considerar con bastantes probabilidades de éxito podría ser la
sustitución de esta válvula de mariposa de diámetro 500 mm por una compuerta
mural con cierre a cuatro lados en el propio canal de salida de agua de lavado.
Se pretende acometer dicha actuación en otro filtro distinto al aquí propuesto
para comparar la dificultad y el desempeño de ambas.
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2 Objeto de este proyecto
El objeto de este proyecto es proceder a reparar DIEZ filtros de la ETAP de
Colmenar.
Las operaciones propuestas son:
1. La puesta al día de los elementos singulares de los diez filtros (falsos
fondos, toberas, paramentos, etc.)
2. La sustitución de las válvulas de salida de agua de lavado (Ø500) y
vaciado (Ø200) y calderería accesoria a éstas. Canal de Isabel II Gestión
suministrará al contratista la válvula de 500, así como la de 200,
abonándole su instalación.
No se incluye la renovación los elementos generales ubicados en los dos
pasillos de filtros, como pueden ser las conducciones de agua y aire de lavado,
sistema de regulación varibar, etc. A pesar de que la intervención en dichos
elementos sería muy recomendable, tal y como se ha descrito anteriormente,
supondría dejar fuera de funcionamiento al menos una cuarta parte de la
instalación, circunstancia que no puede afrontarse por necesidades de
producción. Adicionalmente, la perspectiva de ejecutar a medio – largo plazo
otras actuaciones más globales dentro del Sistema Colmenar aconseja posponer
dicha intervención hasta que se acometan aquellas.
Por otra parte, conviene señalar que no es posible la medición directa de algunas
de las partidas que se incluyen en el presente proyecto (p. ej. Número de toberas
dañadas) ya que en tanto no se avancen los trabajos no es posible auscultar el
estado de éstas.
3 Descripción de los trabajos a ejecutar
Las operaciones que se estima necesario realizar en cada uno de los diez filtros
son las siguientes:
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3.1 Obra civil en filtro
3.1.1 Trabajos preliminares y de saneo
3.1.1.1 Aislamiento y estanqueidad del filtro
Esta primera fase es necesaria con objeto de aislar del resto de la instalación el
filtro sobre el que se van a realizar los trabajos e impedir la entrada de agua que
dificultaría la ejecución de las unidades de obra posteriores.
3.1.1.2 Extracción de arena de filtros
Aproximadamente unos 100 m3 de arena silícea por filtro (2 celdas x 20,30 x 3,05
x 0,81) a extraer por medios manuales o mecánicos hasta completar su retirada
a una zona determinada de la ETAP, donde se procederá a su acopio hasta que
sea devuelta al filtro.
3.1.1.3 Retirada de placas de falso fondo
Se estima levantar 72 placas por filtro como número necesario para realizar las
tareas de retirada de arena en el falso fondo.
3.1.1.4 Retirada de arena y limpieza de falsos fondos
Retiradas las placas, aparecerá la arena que debido a la rotura de toberas o
generación de “finos”, han traspasado la placa depositándose en el falso fondo.
Ante la imposibilidad de conocerlo de antemano a la inspección que se realizará,
se estima que este volumen podría ser equivalente a una capa de arena de 50
cm.
3.1.1.5 Limpieza con agua a presión de paramentos
Operación de limpieza de paramentos con presión de 150 – 200 atmósferas a fin
de eliminar restos de coagulante adherido y dejar las superficies listas para su
tratamiento.
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3.1.1.6 Reposición de arena de filtro
Una vez completadas las operaciones se procederá a la reposición de la arena
extraída del filtro, ésta arena habrá sido apartada y guardada y asegurada con el
fin de que no sufra deterioro durante la ejecución de los trabajos. Se considera
que el deterioro de la arena al extraerla supondrá una pérdida del 15% del
volumen total extraído.
3.1.1.7 Suministro y reposición de placas tipo A y B del falso fondo
Se considera el suministro y reposición de las placas del falso fondo extraídas
para la realización de los trabajos en el punto 3.1.1.3 considerando la reposición
del mismo número de placas retiradas en dicho punto (72).
3.1.2 Tratamiento e impermeabilización de paramentos
3.1.2.1 Regularización e impermeabilización general de la obra civil
Estará constituido por dos capas. La primera de ellas, utilizada para
regularización, estará constituida por un mortero hidráulico polimérico de baja
retracción y alta adherencia.
La impermeabilización posterior constará, a su vez, de tres capas: una de
imprimación, otra de revestimiento y, finalmente una de base acrílica de
revestimiento antiUV, con objeto de evitar la degradación por radiación solar de
las capas inferiores.
Se ha estudiado la posibilidad de sustituir esta última capa por un poliuretano
alifático, con un coste algo superior aunque mejor terminación. Sin embargo,
dicho material NO admitiría posteriormente repintado (salvo retirada completa
con chorro de arena), circunstancia que no se produce en el caso de la resina de
base acrílica, que puede volverse a aplicar en el futuro. Pensando a largo plazo,
la solución adoptada parece más conveniente.
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3.1.2.2 Picado y Sellado de pared lateral y placas con mortero de fraguado rápido
Sellado de la pared lateral de las placas y las paredes del filtro, se realizará su
sellado mediante el aplique de mortero de fraguado rápido en dicha unión,
asegurando la estanqueidad de los filtros.
3.1.3 Rehabilitación del falso fondo
3.1.3.1 Retirada de toberas antiguas y juntas y colocación de toberas nuevas y
juntas
Cada filtro dispone de 4.560 toberas. Se procederá a la evaluación del estado de
éstas y a la retirada de las que presenten anomalías, taponamiento o estén fuera
de servicio y su sustitución por toberas nuevas. En el presupuesto del presente
proyecto se incorpora la remoción de todas las toberas, así como su sustitución y
colocación de toberas nuevas, incluyendo las juntas necesarias. Esta cifra podrá
variar una vez se tenga acceso y se proceda a la inspección del falso fondo,
pudiendo variar el número de toberas afectadas.
Reposición de toberas nuevas, suministradas por el Canal, en un número inicial
de 4.560 por filtro, el cuál puede variar en función del estado que se compruebe
en éstas una vez retirada la arena e inspeccionado el filtro. Se colocarán y
sellarán con sus respectivas juntas de goma las nuevas toberas que se hayan
colocado en sustitución de las inservibles.
Las toberas serán suministradas por Canal de Isabel II Gestión.
3.1.3.2 Reposición de apoyos y anclajes
Existen algunos anclajes de los encargados de sujetar las placas que se
encuentran en mal estado, debido fundamentalmente a la corrosión. Se propone
el saneo del 100% de los apoyos y anclajes, así como de los encargados de
sujetar los tapajuntas longitudinales que se plantean a continuación.
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3.1.3.3 Fresado y sellado de juntas entre placas de falsos fondos
Operación de colocación de las placas levantadas de nuevo en su lugar, con
sellado de las juntas que impida trasiego de fluidos a través de las fisuras en
ambas direcciones. Se procederá a sellar todas las juntas del filtro, incluso las no
afectadas por la remoción de placas, con objeto de emplear materiales actuales
en esta misión.
3.1.3.4 Reposición de tapajuntas longitudinal de acero inoxidable
Colocación en las cuatro juntas longitudinales de cada filtro de una chapa sujeta
con anclajes que arriostre convenientemente las placas, evitando que sean
arrancadas por el flujo del lavado, realizado en sentido inverso al de la filtración.
3.1.4 Reposición de arena silícea
Colocadas todas las toberas, se procederá a restituir la arena de sílice
anteriormente extraída de los filtros. Perfectamente nivelada. Se estima esta
cantidad en un 15% de la masa total de la arena del filtro.
3.2 Valvulería del pasillo de agua de lavado
Se propone la sustitución de las válvulas existentes en el pasillo de lavado de
filtros, tanto la que tiene como función regular el flujo del agua de lavado como la
de vaciado del propio filtro. En ambos casos, la válvula de agua de lavado de
500 y la de vaciado de 200, será suministrada por Canal Gestión,
correspondiendo al Adjudicatario tan sólo su instalación, convenientemente
abonada en el presupuesto de la obra.
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4 Documentos de los que consta este proyecto
DOCUMENTO I: MEMORIA Y ANEJOS
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ANEJOS
1. Estudio de Seguridad y Salud
2. Cronograma
3. Justificación de precios
4. Deficiencias en filtros (anejo fotográfico)
DOCUMENTO II: PLANOS
DOCUMENTO III: PLIEGO DE CONDICIONES
Pliego de Bases Generales
Prescripciones Técnicas Particulares
DOCUMENTO IV: PRESUPUESTO
Cuadros de Precios
Presupuesto y Mediciones
Resumen Presupuesto General
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5 Resumen de presupuestos
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6 Cronograma
El cronograma de las actuaciones se presenta en el anejo correspondiente,
analizándose de forma individual la ejecución de un filtro y la planificación
general.
7 Plazo de ejecución
El plazo de ejecución de los presentes trabajos es de DOCE (12) MESES.
8 Clasificación del contratista
No se exige clasificación específica. Consultar condiciones de solvencia técnica
en el Pliego de Cláusulas Administrativas.
9 Revisión de precios
Dado el plazo de esta obra, no es pertinente la revisión de precios.
