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Resumen
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
RESUMEN
La construcción de Línea 1 del Metro de Lima es un proyecto especial para la sociedad limeña,
la paralización de la obra, por más de 20 años, fue centro de críticas y causal de un conjunto
de efectos negativos.
En el año 2010, el Consorcio Tren Eléctrico formado por Odebrecht Perú Ingeniería y
Construcción y Graña & Montero retoma la construcción. Mientras se ejecutaban las obras, la
ingeniería del Consorcio determinaba que era necesario reforzar la cimentación y las columnas
construidas en el pasado para cubrir los esfuerzos sísmicos previstos por los factores
recientemente incrementados en la norma de puentes vigente (AASHTO 2009).
La evaluación sísmica concluyó que era necesario recrecer las dimensiones de la cimentación
y reforzar algunas columnas para incrementar su capacidad a los esfuerzos cortantes.
Reaprovechar la estructura antigua en la nueva concepción del proyecto fue todo un reto para
el Consorcio, superar este desafío aumentó la confianza del cliente (el Estado) en nosotros y
logró una imagen positiva del cliente ante la población.
El objetivo de esta presentación es compartir con ustedes las experiencias ganadas, los
conocimientos técnicos y los beneficios obtenidos luego de vencer este gran desafío,
desarrollado en un clima de gran expectativa y mucha atención por parte de la comunidad, la
cual ahora considera emblemático a este proyecto luego de ser catalogado por más de dos
décadas como un monumento a las promesas inconclusas, un “elefante blanco en la ciudad”, o
un “gigante inservible” y hoy es motivo de elogios que llevaron a obtener el premio a la mejor
obra de ingeniería del Perú del año 2010.
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
IDEAS INCORPORADAS
SITUACIÓN EXISTENTE ANTE LAS INNOVACIONES
A mediados de los años 80 se dio inicio al primer proyecto de transporte masivo de Lima y
Callao, el denominado “Tren Eléctrico”, que consistía en la construcción de 21.5km de la
primera línea de la futura Red del Metro. El proyecto duró hasta mediados de los 90 quedando
inconcluso por razones políticas y económicas. Esta inversión de aproximadamente US$300
millones quedó abandonada y dormida durante casi 20 años.
Para la culminación del proyecto inicial, fue necesario considerar los cambios que afectaron a
la ciudad, al país y al exterior en los 20 años que estuvo inconclusa la obra. La ciudad fue
invadida por vehículos inadecuados, dando como resultado un sistema de transporte público
desastroso que incrementó la congestión vehicular, la inseguridad, la contaminación y las
pérdidas de horas-hombre, todo ello contribuyó a que la incomodidad, el descontento y las
críticas se incrementen cada vez más. Por otra parte, la investigación sísmica siguió
desarrollándose y expandiéndose dando logros importantes en la ingeniería, como la difusión
de normativas para detallado sismoresistente y desarrollos de códigos importantes como el de
AASHTO para puentes (AASHTO 2009).
Así, la ingeniería desarrollada por el Consorcio Tren Eléctrico fue todo un reto ya que las
estructuras del proyecto debían adecuarse a la concepción del crecimiento de Lima y además
trabajar por soluciones que llevaran implícito el “rescate” del tramo construido. El rescate, que
se convirtió en un verdadero hito de ingeniería en el Perú, consistió en lograr que las
estructuras antiguas del proyecto pudieran cumplir las exigencias actuales de las normas
sismoresistentes, para brindar la seguridad que requieren las construcciones en zonas
altamente sísmicas, como el Perú. Para lograr este gran desafío se necesitó de criterios,
normas y técnicas no empleadas anteriormente en el país y primordialmente, tomar conciencia
de que la ingeniería debía involucrar sus problemas sociales y económicos.
Luego de 20 años, en el año 2010, se firmó el nuevo contrato del proyecto el cual consistiría en
la culminación de los 21.5km de viaducto (9.2km ya estaban construidos). La inversión para
rescatar y completar el proyecto inicial era de US$450 millones.
Situación existente ante las innovaciones
HISTORIA
2011: INAUGURACIÓN PREMIO DE INGENIERÍA
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
EL AVANCE DE LA CONSTRUCCIÓN HASTA MEDIADOS DE LOS AÑOS 90 CONSISTIÓ
PRINCIPALMENTE EN:
9.2 km entre los distritos de Villa
el Salvador y San Juan de
Miraflores: Viaducto generalmente
a nivel.
1.45 km en San Borja: Caracterizado porque
sus estructuras alcanzan solo nivel de
columnas. Este tramo se hizo “popular” en la
ciudad dado que era el más claro ejemplo del
abandono del proyecto. Las columnas
inconclusas, luego de la paralización de la
obra, llegaron a formar parte del paisaje
urbano.
Aceros expuestos
Columnas en las bermas de la ciudad
Grafitis
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
EL PROYECTO ESTUVO SIEMPRE RODEADO DE ESCÁNDALOS DE CORRUPCIÓN, DEL
MALESTAR DE LA SOCIEDAD, CRITICAS Y BURLAS:
Fuente: Diario El Comercio (Año 1990) Fuente: Diario El Comercio (Año 1991)
Fuente: Diario El Comercio (07Diciembre 2008) Fuente: Diario El Comercio (09 Julio 2008)
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Proyecto: “RUS Lima, autoparque de diversiones público”
El colectivo internacional “Basurama”
(que estudia la generación de
desechos implicados en los procesos
productivos y sus posibilidades
creativas) construyó un espacio
público de juegos sobre la estructura
del tren eléctrico, la cual que llevaba
años abandonada y que posiblemente
era en ese entonces el residuo urbano
más representativo de la ciudad.
Fuente: http://basurama.org/
LUEGO DEL TIEMPO DE ESPERA, UNA ESPERANZA……
En Enero del 2010 se firma el contrato entre el Estado Peruano representado por el Ministerio
de Transporte y Comunicaciones y el Consorcio Tren Eléctrico (CTEL), conformado por las
empresas Odebrecht Perú Ingeniería y Construcción con el 67% y Graña y Montero con el
33%. CTEL se hace responsable del diseño y construcción de la Etapa 1 de Línea 1 de la
Red Básica del Metro de Lima, una red de 5 líneas que articularán de manera eficiente a la
ciudad.
La Etapa 1 de la Línea 1 consiste en culminar las obras civiles y electromecánicas en 21.5km,
de los cuales 9.2km ya estaban construidos y 12.3km debían construirse integrando al sector
de 1.45km que alcanza solo el nivel de columnas. El plazo del proyecto era 18 meses, por lo
que el escaso tiempo tenía que ser estratégicamente planificado.
El anteproyecto del tramo “inconcluso” consideró complementar la subestructura existente
(columnas y zapatas) con la nueva superestructura, es decir, no hacer ninguna alteración a lo
construido hace 20 años.
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
LINEA 1-Iniciada hace más de 20 años
ETAPA 1 - LINEA 1
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Del tramo inconcluso solo se conocían los planos de aquel entonces, los cuales debido al
tiempo transcurrido y a la época se encontraban incompletos y no contaban con información
digital. Tampoco se contaba con reportes de calidad de las estructuras antiguas, por lo que el
Consorcio se vió en la necesidad derealizar :
Evaluación de las estructuras existentes de concreto armado: para precisar las
condiciones en que se encontraban los elementos de concreto armado. Se realizaron
inspecciones visuales, registro de patologías, ensayos de campo y laboratorio:
Medición del potencial de corrosión Ubicación del refuerzo y medición del espesor de las capas de recubrimiento
Ensayos ultrasonido Medición de la profundidad de carbonatación
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Resistencia a la compresión axial Determinación del contenido de (extracción de muestras -diamantinas) cloruros y sulfatos incorporados
Determinación de reacción álcali-agregado.
Para realizar esta evaluación con la mejor tecnología se movilizó a una empresa especializada
de Brasil: Recuperação Engenharia.
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
CONCLUSIONES DE LA EVALUACIÓN:
¿Serían las estructuras antiguas capaces de soportar los severos sismos de la
región ?
Este cuestionamiento era el más importante para la seguridad de la obra. Se contactó con las
mejores empresas nacionales y extranjeras, las cuales concluyeron que las estructuras
antiguas no reunían las características
antisísmicas adecuadas.
Considerando que la región es altamente
sísmica había que tener en cuenta las
exigencias y normas actuales, es decir,
la utilización de los últimos códigos de
diseño sísmico AASHTO 2009 (Guide
Specifications for LFRD Seismic Bridge
Design), aun no aplicados en el país.
De la misma forma se tomaron experiencias de nuestra región, como el sismo ocurrido en
Concepción Chile que puso en evidencia algunos defectos en el diseño de puentes, por
ejemplo las columnas sufrieron desplazamientos que generaron vanos mayores a la longitud de
las vigas ocasionando caída de tableros.
Mishel
Resaltado
Mishel
Resaltado
Mishel
Resaltado
Situación existente ante las innovaciones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
El reto no sólo era construir tramos nuevos sino integrar las
estructuras antiguas (inconclusas) en un sistema moderno, de
última generación sin perder la seguridad y funcionamiento.
DESAFIO PLANTEADO:
Entre los principales desafíos del proyecto se tuvo:
Reaprovechar las estructuras de concreto existentes, ejecutadas en la
primera fase del proyecto (1985) y adecuarlas a las exigencias
sismoresistentes actuales:
o 2009 AASHTO LFRD (Guide Specifications for LFRD Seismic Bridge Design)
o AASHTO LRFD Bridge Design Specification, 2007
Vencer al corto plazo de la ejecución, dado que estos trabajos de
reforzamiento (columnas y zapatas) no podían interferir o atrasar a la
construcción del viaducto elevado.
Mishel
Resaltado
Ideas y Acciones incorporadas
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
IDEAS Y ACCIONES INCORPORADAS
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
Las solicitaciones sísmicas obtenidas de acuerdo a las normativas vigentes resultan mayores
en un 60% a las fuerzas consideradas en el diseño original (25 años atrás aproximadamente).
Por tal motivo era imprescindible el reforzamiento de las estructuras existentes de tal forma de
proporcionarle la misma capacidad sismoresistente que las estructuras nuevas recientemente
diseñadas.
JUSTIFICACIÓN:
El reforzamiento propuesto obedece a mejorar la capacidad a resistir las futuras solicitaciones
sísmicas para un periodo de retorno de 1000 años; en consecuencia era factible ejecutar el
reforzamiento después de concluir la construcción de la superestructura considerando que las
estructuras existentes atendían a las cargas plenas del peso propio del viaducto terminado y
las cargas del equipamiento electromecánico. Esto fue aprovechado a fin de no afectar los
plazos contractuales sin la necesidad de paralizar estos frentes de construcción mientras se
desarrollaba la ingeniería de detalle para el posterior reforzamiento de zapatas y pilares.
1.-REFORZAMIENTO DE COLUMNAS EXISTENTES
Se realizó básicamente para aumentar su capacidad al cortante, confinamiento y en algunos
casos a flexión de aquellas columnas donde la fuerza sísmica superaba su capacidad
admisible.
Generalmente, cuando el acero de refuerzo existente es insuficiente, la
reparación consiste en colocar nuevos aceros de refuerzo e incrementar
la sección transversal. Sin embargo, físicamente era imposible, por lo que
se optó por el reforzamiento con fibras de carbono.
Mishel
Resaltado
Mishel
Resaltado
Ideas y Acciones incorporadas
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
a) REFORZAMIENTO DE COLUMNAS CON FIBRAS DE CARBONO PARA
INCREMENTO DE CAPACIDAD A CORTANTE: La resistencia al cortante y el
confinamiento se incrementan con la utilización de fibra de carbono dispuesta en forma
horizontal en el perímetro de las columnas.
Ideas y Acciones incorporadas
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
b) REFORZAMIENTO DE COLUMNAS CON FIBRAS DE CARBONO PARA
INCREMENTO DE CAPACIDAD A FLEXIÓN: la mayor capacidad a la flexión se logra
disponiendo las fibras en forma vertical anclándolas en los extremos de las columnas.
La mayor capacidad a la flexión de las columnas existentes se logra al disponer las
fibras de carbono en forma vertical de tal manera que se aprovecha las excelentes
propiedades de este material a los esfuerzos en tracción.
Se utilizaron fibras dispuestas en forma bidireccional (horizontal y verticalmente), la disposición
vertical de la fibra se realizó mediante anclajes en las cimentaciones.
Anclaje
Ideas y Acciones incorporadas
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
2.-REFORZAMIENTO DE ZAPATAS EXISTENTES
Se realizó para alcanzar resistencia al volteo y para minimizar los esfuerzos de tracción en la
unión columna-zapata.
a) INCREMENTO DE LAS DIMENSIONES EN PLANTA DE LAS ZAPATAS
Para las fuerzas sísmicas esperadas, las dimensiones de las zapatas existentes no
satisfacían la resistencia al volteo según requerimientos de la normativa vigente.
Solución: Ampliar el concreto alrededor de la zapata para alcanzar mayores
dimensiones e incrementar la capacidad al volteo.
Para garantizar la unión de concreto nuevo y concreto antiguo se emplearán “dowels”
anclados químicamente a las zapatas existentes.
SISMO
SISMO
VOLTEO
ESTABLE
Ideas y Acciones incorporadas
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
b) POSTENSADO APROPIADO EN LAS ZAPATAS
Se aplicó una adecuada fuerza de postensado para contrarrestar los esfuerzos de tracción
producidos en la unión zapata-columna.
Según la normativa vigente, el nudo debe tener una cantidad de refuerzo suficiente para resistir
las tracciones; por tratarse de estructuras existentes sin el refuerzo adecuado, se implementó
un sistema de postensado para comprimir esta zona; reduciendo los esfuerzos de tracción a
valores admisibles para el concreto.
El uso de barras de postensado en lugar de cables, favorece la ejecución de los trabajos ya
que al emplear barras se requieren menos perforaciones en las zapatas. Las barras tienen
resistencias unitarias del orden de 4 veces las correspondientes a los cables de postensado.
Esfuerzos en tracción en
“nudo” columna-zapata.
Se debe garantizar la
ductilidad del nudo
Origen del conocimiento
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
ORIGEN DEL CONOCIMIENTO
Para el desarrollo de este trabajo recurrimos a fuentes externas:
Externas:
T.Y.Lin International: empresa estaunidense dedicada a la ingeniería y especializada
em evaluaciones sismicas, reconocida em el mundo por solucionar algunos de los
desafíos más significativos de la infraestructura de esta época (http://www.tylin.com/).
Gallegos Casabonne Arango Quesada Ingenieríos Civiles: empresa peruana con 50
años en el mercado de la consultoría en ingeniería Civil. Caracterizada por trabajar con
tecnología e innovación constante lo cual ha permitido su permanencia como pioneros y
líderes (www.gcaq.com.pe/).
Recuperacao Engenharia: empresa brasilera especializada en las evaluación de
construcciones para determinar sus patologías y su durabilidad.
FYFE Tyfo Fibrwrap Systems: empresa estaunidense que desde 1988 viene liderando
la industria de reparación estructural en el desarrollo e implementación de la tecnología
Fibrwrap. Con la experiencia obtenida en la rehabilitación de más de 10,000 elementos
estructurales en proyectos a través de norteamérica y el mundo, puede proporcionar
soluciones rentables para todas las necesidades estructurales de reparación,
modificación y rehabilitación (www.fyfeco.com/).
Jack Lopez Ingenieros S.A: empresa peruana dedicada a la ingeniería estructural,
dirigida por MSC. Ing Jack Lopez especializado en Ingeniería de Puentes y en
Ingeniería Sísmica en Japón, con 34 años de experiencia es un reconocido proyectista
de puentes y especialista en el reforzamiento de estas estructuras.
Ing. Francisco Arellano: reconocido ingeniero peruano consultor en ingeniería de
puentes. Estuvo encargado de supervisar nuestro proyecto, aplicando valiosas
contribuciones en el ámbito estructural.
Origen del conocimiento
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
El reforzamiento se realizó en 3 de los 13 tramos del proyecto (1.45 km de los 12.3km totales)
TRAMO C1 TRAMO C2 TRAMO C4
Descripción:Metodología Constructiva
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
DESCRIPCIÓN
METODOLOGÍA CONSTRUCTIVA
REFORZAMIENTO DE COLUMNAS-INCREMENTO DE CAPACIDAD AL CORTANTE
Este reforzamiento consistió en revestir las columnas con fibras de carbono, en un número de
capas que ayudarían a aumentar la capacidad al cortante. La colocación de estas capas se
realiza desde la parte superior de zapata, es decir el inicio de columna, hasta el fin de columna
(unión columna-cabezal), el número de capas varía entre 1 y 6.
Columna Existente
Descripción:Metodología Constructiva
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
REFORZAMIENTO DE ZAPATAS
Se planteó el postensado haciendo
uso de barras dywidag en lugar de
cables de postensado ya que se
logra minimizar la cantidad de
perforaciones en las zapatas
existentes (Una barra dywidag
reemplazaba a cuatro cables de
postensado). El postensado con
BARRAS DYWIDAG es más
efectivo que el postensado con
CABLES debido a que su longitud
es muy corta y reduce la pérdida de
fuerza postensada equivalente.
La armadura de refuerzo es colocada según las dimensiones de la “nueva zapata”
obtenida en diseños. Se obtuvo incrementos en las zapatas de hasta el 290% del área de
contacto, 2.70 x 7.00 m (existentes) y 8.50 x 6.50m (reforzadas).
Armadura para
recrecimiento de
zapata
Zapata
Existente
Barra
Dywidag
Descripción:Metodología Constructiva
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Según los diseños, el postensado es requerido
en las direcciones transversal y/o longitudinal de
la zapata. Se aplicó una fuerza postensada
apropiada de 307 Tn por barra Dywidag.
Se colocan platinas y tuercas como elementos
de fijación.
Una vez postensada la zapata se realiza
la protección de las platinas y tuercas de
las barras con dados de concreto.
Vaciado de
concreto
35cm Mínimo
Equipo de
postensado
Descripción:Metodología Constructiva
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
PROBLEMAS OBSERVADOS EN EL DESARROLLO:
PROBLEMA
SOLUCIÓN
IMAGEN DE CAMPO
Es inevitable que durante las
perforaciones ocurran desviaciones.
Para tener un control
adecuado deben realizarse cálculos estructurales de la
tolerancia de desviación de las
perforaciones.
Limitación de espacio para los trabajos de
postensado.
Se utilizó un adecuado equipo de postensado
que solo requería 35cm de barra en el extremo.
Los equipos fueron importados ya que en el
país no hay equipos que apliquen grandes
fuerzas
Garantizar la unión de concreto antiguo con
concreto nuevo
Emplear dowels anclados químicamente
Durante el tiempo que estuvo abandonado el
proyecto se invadió su espacio con
tuberías diversas (gas, agua, etc)
Coordinar con las entidades involucradas, en tiempos prudentes, el retiro o reubicación de las instalaciones. O
también podría ser considerada la
modificación de la cimentación.
Descripción:Metodología Constructiva
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
PROBLEMA
SOLUCIÓN
IMAGEN DE CAMPO
El trabajo de
reforzamiento era pionero en el país,
ello complicó la labor de los supervisores y atrasó la aprobación de la ingeniería y de
los procesos constructivos.
Se optó por tener reuniones con las
empresas consultoras e integrar a estas reuniones a los supervisores.
Alto riesgo de dañar
aceros de las columnas durante las
perforaciones.
Previo a las perforaciones en las zapatas es necesario realizar verificaciones
estructurales para delimitar las zonas de perforación, evitando
así dañar aceros de las columnas.
Por ser trabajos innovadores en el
país existía el riesgo de reducción de la
productividad debido al aprendizaje de
trabajo de los subcontratistas
Se dio capacitación con
las empresas extranjeras. Esto
ayudó, por ejemplo a que las cuadrillas de
perforación aumentaran notablemente sus
rendimientos
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
INTEGRANTES DE LOS EQUIPOS
Área de Ingeniería:
Lorena Ortiz
Max Correa
Winston Villagomez
Área de Producción:
Paul Florián
EQUIPOS E INSUMOS UTILIZADOS
REFORZAMIENTO DE COLUMNAS EXISTENTES: Para un sector típico de 100m del tramo
C1, con 5 bicolumnas reforzadas por confinamiento:
Descripción UMed. Metrado
REFUERZO CON FIBRA DE CARBONO 3 CAPAS m2 144.68
Por metro cuadrado se requieren los siguientes trabajos:
SUBPARTIDAS UNID. CANTIDAD
INSTALACION DE FIBRA m2 3
ANDAMIAJE EN CADA COLUMNA m2 1
PREPARACION DE SUPERFICIE m2 1
APLICACIÓN DE PINTURA PROTECTORA m2 1
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
La cantidad total de horas hombre para 144.68m2 de reforzamiento fueron:
Los materiales empleados en 144.68m2 de reforzamiento fueron:
SUBPARTIDA UNID CANTIDAD
INSTALACION DE FIBRA (M2)
TYFO SCH-41 Fibra de Carbono UNIDIRECCIONAL rll 8.1
TYFO SParteA Epoxi para saturación de Fibras und 1.8
TYFO SParteB Epoxi para saturación de Fibras und 0.8
CAB O SIL-HUMO DE SILICE und 3.0
ANDAMIAJE EN CADA COLUMNA(M2)
TABLONES EN ANDAMIOS p2 395.41
PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE(M2)
PLASTICO AZUL (PROTECCION DE POLVO) M2 1446.8
DISCO DE DESGASTE CON COPA DIAMANTINADA UND 7.234
APLICACIÓN DE PINTURA PROTECTORA(M2)
TYFO R&R LIMESTINE-COBERTURA ANTIFLAMA UV UND 14.14
SUBPARTIDA HH
INSTALACION DE FIBRA CAPATAZ 108.51
OPERARIO 3255.3
OFICIAL 1085.1
OPERARIO ESPECIALIZADO 3255.3
ANDAMIAJE EN CADA COLUMNA CAPATAZ 14.46
OPERARIO 289.36
OFICIAL 72.34
PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE CAPATAZ 96.50
OPERARIO 96.50
OFICIAL 96.50
APLICACIÓN DE PINTURA PROTECTORA
CAPATAZ 14.46
OPERARIO 144.68
OPERARIO ESPECIALIZADO 434.04
TOTAL 8963.07
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
REFORZAMIENTO DE ZAPATAS EXISTENTES: Para un sector de 110m en el tramo C2, con
6 zapatas existentes de 5.00mx8.00m que crecieron a 9.50mx8.00m, resumiremos lo ejecutado
y los recursos empleados en el postensado de barras dywidag:
Descripción UMed. Metrado
POSTENSADO BARRAS DYWIDAG 75MM PARA REFORZAMIENTO DE ZAPATAS und 144
POSTENSADO DE BARRAS DYWIDAG (UND)
UNID CUADRILLA CANTIDAD PRECIO PARCIAL
MANO DE OBRA 25.71
CAPATAZ HH 0.1 0.0833 8.47 0.71
OPERARIO HH 3 2.5 4.77 11.93
OFICIAL HH 1 0.8333 4.23 3.52
PEON HH 3 2.5 3.82 9.55
MATERIAL
PLACA DE ACERO 15"X15"X3.25" UND 2 290 580.00
TUERCA 75MM PARA POSTENSADO UND 2 99.55 199.10
ACOPLE PARA BARRAS DE 75MM UND 0.0845 155.1 13.11
EQUIPOS
CAMION GRUA DE 15TN HM 2 1.6667 60 100.00
GRUPO ELECTROGENO DE 75 KW. HM 1 0.8333 33 27.50
HERRAMIENTAS MANUALES (%MO) 5 25.71 1.29
SUBCONTRATOS
SERVICIO DE POSTENSADO UND 1 140 140
SUBPARTIDAS
COLOCACIÓN DE BARRAS DYWIDAG UND 1 126.13 126.13
GROUT EN ZAPATAS PARA CUBRIR DUCTO M3 0.0055 4760.64 26.18
La colocación de barras dywidag requiere: 0.15und/hh
El grout en zapatas para cubrir los ductos requiere: 0.002m3/hh
De las mediciones en campo obtuvimos que el servicio de postensado requiere: 0.25und/hh
*La productividad en el postensado de zapatas estuvo condicionada a la actividad de
colocación de barras, ya que mientras más alineada sea la perforación menos tiempo tomaba
colocar las barras. En algunos casos se necesitaron horas adicionales para poder ubicar
correctamente a las barras.
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
PRODUCTIVIDADES ALCANZADAS
A continuación indicamos la productividad alcanzada por los grupos:
REFORZAMIENTO DE COLUMNAS EXISTENTES: Para un sector típico de 100m del tramo
C1, con 5 bicolumnas reforzadas por confinamiento.
REFORZAMIENTO DE ZAPATAS EXISTENTES: Para un sector de 110m en el tramo C2, con
6 zapatas existentes de 5.00mx8.00m que crecieron a 9.50mx8.00m.Empleando barras
dywidag de 10.2ml se obtuvo:
Grupos: 0.016m2/HH
Grupos:
Postensado de barras diwidag = 0.05und/hh
Perforación en zapatas = 0.019und/hh
Planos Constructivos
PLANOS CONSTRUCTIVOS
C435 6 5.535 1 5.535
C436 6 5.583 1 5.583
C440 6 5.471 1 5.471
C441 6 5.529 1 5.529
REFORZAMIENTO DE COLUMNAS
Nº
COLUMNA
REFUERZO A FLEXIÓN REFUERZO A CORTANTE
Nº CAPASALTURA DE
COLUMNA
(m)
Nº CAPASALTURA DE
COLUMNA
(m)Nº CAPAS
ALTURA DE
COLUMNA
(m)
Nº CAPAS
ALTURA DE
COLUMNA
(m)
C358 6 5.736 1 5.736
C359 6 5.81 1 5.81
C364 6 5.893 1 5.893
C365 6 5.967 1 5.967
C370 6 5.97 1 5.97
C371 6 5.904 1 5.904
C374 6 6.069 1 6.069
C375 6 5.933 1 5.933
C376 6 5.797 1 5.797
REFORZAMIENTO DE COLUMNAS
Nº
COLUMNA
REFUERZO A FLEXIÓN REFUERZO A CORTANTE
Programación y Costos incurridos
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
PROGRAMACIÓN Y COSTOS INCURRIDOS
NUESTRA PROGRAMACIÓN
Tiempo de Ejecución de Vía Férrea de cada tramo (C1, C2 y C4)
Tiempo de Ejecución de superestructura de Viaducto de cada tramo (C1, C2 y C4).
Tiempo Ejecución de trabajos de reforzamiento de cada tramo (C1, C2 y C4).
El grafico anterior compara los tiempos de ejecución de la superestructura de los Tramos C1, C2 y
C4, el tiempo de ejecución de la vía férrea de cada tramo, los trabajos de reforzamiento de C1, C2
y C4.
Nótese lo siguiente:
La brecha de tiempo entre la ejecución de la superestructura de viaducto elevado y la
ejecución de la vía férrea es nula o muy corta. Esto debido al escaso tiempo de ejecución
para toda la obra (enero del 2010 a agosto 2011), esto no permitía detener la ejecución de
la superestructura de viaducto ya que se atrasaría también la ejecución de la vía férrea.
Los trabajos de reforzamiento fueron adicionales al contrato de la obra. Estos trabajos no
alteraron el plazo contractual
La ingeniería para los trabajos de reforzamiento (Expediente Tecnico) fue desarrollada en
el plazo contractual de la obra, esto no alteró el desarrollo de la misma y se realizó en un
tiempo prudencial que no afectó la ejecución de los trabajos.
Programación y Costos incurridos
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Este proyecto de reaprovechamiento fue motivo de un adicional de
obra y que una de las condiciones fue que el plazo contractual del
proyecto (18 meses) no se vea alterado.
COSTOS INCURRIDOS
A continuación se muestra un resumen de los costos realizados para un sector de 100m del
Tramo C1:
UA
DESCRIPCION UND METRADO COSTO
REALIZADO ($)
TRAMO C1 (5 ZAPATAS Y 5 BICOLUMNAS) VB 508,112.29
1.00 DEMOLICION DE ZAPATAS Y COLUMNAS EXISTENTES
DEMOLICION Y ELIMINACIO DE ZAPATAS M3 562.00
DEMOLICION Y ELIMINACION DE COLUMNAS M3 61.75
1.10 CONSTRUCCION DE ZAPATAS Y COLUMNAS NUEVAS
EXCAVACION Y SU ELIMINACION M3 700.00
RELLENO COMPACTADO M3 625.00
ZAPATAS (ACERO-ENCOFRADO Y CONCRETO ) M3 600.00
COLUMNAS (ACERO- ENCOFRADO Y CONCRETO ) M3 103.30
2.00 REFORZAMIENTO DE ZAPATAS VB 421,330.98
OBRAS PRELIMINARES m 6,645.66
DEMOLICI Y SU ELIMINACION ( VERE/SARDI/PAVIM ) m3 1,188.01
EXCAVACION Y SU ELIMINACION m3 18,648.94
RELLENO COMPACTADO m3 24,788.18
DEMOLICION DE ZAPATAS (INC PICADO DE SUPERFICIE) m3 1,054.31
INSERCION DE DOWELS DE 1" und 3,155.63
CONC FC=280KF/CM2( ADHESIVO AC EN CO Y JUNTA ) m3 136,277.78
PERFORACION DE ZAPATAS PARA POSTENSADO m 16,768.36
SUMINISTRO DE BARRA DIWIDAG 75 MM m 103,423.31
POSTENSADO DE DIWIDAG 75 MM und 95,644.05
CONCR AUTOCOMPACTANTE 280 KG/CM2 (AC/EN Y CO) m3 13,736.74
3640 REFORZAMIENTO DE COLUMNAS T C1 VB 86,781.31
REFORZAMIENTO DE COLUMNAS m2 86,781.31
Resultados
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
RESULTADOS
De no optar por el REFORZAMIENTO para obtener el mismo nivel de seguridad y calidad de las
estructuras nuevas en las estructuras antiguas, se hubiese tenido que realizar la DEMOLICIÓN
de las estructuras existentes para reemplazarlas por nuevas estructuras.
POR ELLO, SE OFERTÓ EL REFORZAMIENTO DE LAS ESTRUCTURAS EXISTENTES ANTE
UNA DEMOLICIÓN MASIVA DE ZAPATAS Y COLUMNAS Y CONSTRUCCIÓN DE NUEVAS
ESTRUCTURAS.
LA DEMOLICIÓN DE LAS
ESTRUCTURAS EXISTENTES
HUBIESE GENERADO:
Riesgo de
incumplir plazo
contractual
Contaminación
Ambiental
Discontinuidad
de trabajos de
vía férrea
Incomodidad de la
sociedad: Ruido,
movimiento masivo
de maquinarias
Reajuste de
cronograma y tren de
actividades
Mala imagen del
proyecto después
de haber recibido
importantes
reconocimientos
Perdida de horas
hombre y
equipos
Resultados
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Este reforzamiento resulto la ALTERNATIVA TECNICA Y ECONOMICA MÁS ADECUADA para
el proyecto ya que además de eliminar los impactos antes mencionados, el tramo antiguo obtuvo
el mismo nivel de seguridad sísmica de las estructuras totalmente nuevas.
Asimismo se logró incorporar con este nuevo alcance contratos adicionales justificados, que
resultaron en 14 MILLONES DE DÓLARES ADICIONALES destinadas al reforzamiento y a ser
ejecutadas en el mismo plazo contractual.
Siempre tuvimos en consideración que LAS DEMOLICIONES PODRIAN CAUSAR A NUESTRO
CLIENTE (EL ESTADO) UN IMPACTO NEGATIVO EN SU IMAGEN, porque la percepción de la
ciudadanía sería “la de una obra existente mal ejecutada” durante la primera gestión del mismo
presidente.
Además se tuvo en cuenta que cualquier solución planteada no debería afectar el plazo
contractual, el pacto y cumplimiento de esto reforzó las relaciones con nuestro cliente.
“La imagen que interesa y marca la diferencia es la
que se construye ante la comunidad con base en la satisfacción de cada cliente y en el
compromiso con el bienestar de dicha sociedad”
Norberto Odebrecht
Resultados
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
RESULTADOS MEDIDOS CUMPLIENDO LOS PROGRAMAS INTERNOS DE SSTMA
Durante la ejecución de los trabajos de reforzamiento no se registraron accidentes humanos ni
daños materiales. Esto se refleja en los resultados de las evaluaciones de SSTMA (Seguridad
Salud en el Trabajo y Medio Ambiente) al personal encargado de los trabajos:
Las principales medidas de seguridad fueron:
Reforzamiento de zapatas:
Inspección permanente de técnicos especialistas para verificabar el adecuado transporte y
manipuleo del equipo de postensado en todo momento. Los trabajos de izaje y desmontaje
necesarios se efectuaron con apoyo de camiones grúa y/o telehandler operados por
personal calificado.
Los excavaciones fueron protegidas
con barandas rigidas y las zonas
fueron acondicionadas con escaleras y
puentes de acceso.
SSTMA CRITERIOS DE PUNTUACION INTERPRETACION DE
RESULTADOS
CUADRO RESUMEN
Excelente 100.00%
Bien 90.00% 99.00%
Regular 80.00% 89.00%
Insuficiente 70.00% 79.00%
Insatisfactorio 0.00% 69.00%
Cargo Calificación Promedio
Responsables de Campo 91.93%
ACEPTABLE
ALERTA
NO ACEPTABLE
Resultados
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Los residuos y desperdicios fueron clasificados y acumulados para transporte a botaderos
correspondientes.
Reforzamiento de columnas con fibras de carbono:
Durante los trabajos de saturación de las fibras de carbono el personal contó siempre con
mascaras protectoras y vestimenta acorde. Todos los productos quimicos contaron con
identificación y fueron manejados de acuerdo a la hoja técnica del producto y hoja de
seguridad.
El area asignada para la
preparación de compuestos
quimicos (Tyfo) fue
impermeabilizada para
impedir el ingreso de
productos quimicos al suelo.
AREAS DE APLICACIÓN
El éxito obtenido por la empresa en los conocimientos técnicos fue tan importante que se
recomendaron los trabajos de evaluación para una experiencia similar ocurrida en el
proyecto: Construcción del Puente Continental (Ex Puente Billinghurst) en la región Madre
de Dios del Perú (Concesionario CONIRSA liderado por Odebrecht Perú).
Consideramos que esta experiencia enriquece el conocimiento técnico en las áreas de
ingeniería, construcción, dado que la metodología de los trabajos de reforzamiento de
estructuras no es suficientemente difundida y tiene una importante contribución para la
seguridad de las estructuras de concreto.
Fotos de la Obra
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
FOTOS DE LA OBRA
CONSTRUCCIÓN DE LA SUPERESTRUCTURA
Incremento de altura
Encofrado de cabezales
Fotos de la Obra
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REFORZAMIENTO DE ZAPATAS
Perforaciones para postensado Colocación de barras dywidag
Encofrado de
zapatas Armado del acero de refuerzo Encofrado
Vaciado de concreto Final de vaciado
Fotos de la Obra
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REFORZAMIENTO DE COLUMNAS
Concreto de protección
para platinas y tuercas
Fibra de carbono
Postensado de barras dywidag Equipo de postensado
Armadura para protección de
platinas y tuercas
Saturación de fibra de carbono
Fotos de la Obra
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Culminación de trabajos de reforzamiento
Saturación de fibra de carbono Colocación de fibra de carbono
Final de colocación de fibra de carbono Final de colocación de fibra de carbono
Destaque en Ambito Tecnico y Social
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DESTAQUE EN ÁMBITO TÉCNICO Y SOCIAL
Destaque en Ambito Tecnico y Social
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Destaque en Ambito Tecnico y Social
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Destaque en Ambito Tecnico y Social
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Destaque en Ambito Tecnico y Social
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Destaque en Ambito Tecnico y Social
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
Conclusiones
DESPERTANDO AL GIGANTE DE LIMA “Reaprovechamiento de las estructuras antiguas del Metro de Lima”
CONCLUSIONES
De este trabajo aprendimos que toda experiencia pasada desfavorable puede ayudar a
transformar el futuro. Aprovechemos el pasado para lograr el porvenir, en este caso
particular, transformamos el descontento en orgullo y la desilusión en esperanza.
Una base importante para el desarrollo de esta experiencia fue la Tecnología
Empresarial Odebrecht:
T.E.O
PREMIO INGENIERIA-PERU 2010
