miércoles, 21 de enero de 2009

CIMENTACIONES PROFUNDAS

Procedimiento para la construcción de una cimentación profunda de un edificio localizado en la Ciudad de México, el cual requirió de la fabricación de pilas y la instalación perimetral de un muro de contención precolado.

Los trabajos de cimentación mencionados están destinados a una torre de 20 niveles, que se desplantará en un área de 3 000 m2, resultando un área de 33 000 m2 aproximadamente, incluyendo planta baja y sótano.

La estratigrafía donde se localiza el proyecto de referencia corresponde a la denominada “zona de lago”, la cual esta compuesta principalmente por una costra superficial de 5 m de espesor en donde el nivel de agua freática se encontró a – 4 m, siguiendo una formación arcillosa con un contenido de agua superior al 300% hasta una profundidad de 29 m, intercalándose un estrato de arena a -16 m con espesor aproximado de 1 m; a la profundidad de 29 m, se alcanzó la primer capa resistente de la Ciudad de México cuyo espesor se detectó de 4 m, continuando después la segunda formación arcillosa con un contenido de agua de 150% hasta una profundad de 47 m, iniciándose en esta cota la segunda capa resistente, con mayor capacidad de esfuerzo cortante que la primera, formada principalmente por arena muy compacta.

De acuerdo con la logística de los trabajos por realizar, se inició la construcción de la cimentación profunda con la fabricación de 71 pilas coladas in-situ, cuyos diámetros se especificaron de 100 cmm, 160 cm y 180 cm, con longitud medida desde la plataforma de trabajo de 50 m, refriéndose este artículo solamente a esta actividad.

Para la construcción de las pilas mencionadas, se diseñó un procedimiento que asegura la calidad de los elementos, el cual consideró entre otras variables, el diámetro y la longitud de las pilas, la existencia de contenidos de agua superiores a 300%, así como la presión ejercida por la columna de concreto durante el colado.

El procedimiento constructivo de la fabricación de las pilas consistió básicamente en la colocación de un brocal metálico de 5 m de longitud para no perder el trazo y evitar caídas de la parte superior de la perforación; posteriormente se continuó a la barrenación del subsuelo hasta alcanzar la primer capa resistente estabilizando la perforación con lodo bentónitico; después de atravesar esta, se introdujo un ademe tubular metálico con longitud de 31 m y diámetro acuerdo a la especificación de la pila en construcción., el cual se instaló con vibrohincador para lograr su empotramiento en el subsuelo, con equipo que genera vibración reduciendo la fricción del subsuelo con el ademe metálico.

Una vez instalado el ademe tubular, se recuperó el brocal inicialmente colocado y se concluyó la perforación, continuando su estabilización con lodo bentónitico hasta alcanzar el estrato considerado como apoyo localizado a 50 m de profundad, longitud que incluye un empotramiento en la segunda capa resistente de aproximadamente de 3 m.

Terminada la perforación se sustituye el lodo bentónitico hasta lograr un contenido de arena al 3%, introduciéndose a continuación el acero de refuerzo previamente habilitado de acuerdo con las especificaciones, siendo su longitud igual a la del fuste de la pila; posteriormente se depositó concreto con revenimiento de 20 cm, condición necesaria para evitar oquedades ya que no es posible vibrar el concreto dentro de la perforación; el concreto fue conducido hasta el desplante de la pila a través de la tubería premie, sistema que tiene como propósito evitar que se disgregue durante el colado y que este no se contamine al fluir desde el fondo de la perforación desplazando en forma ascendente el lodo bentónitico, el cual se recupera para su reutilización. Concluyendo así la fabricación de la pila.

El ademe metálico se consideró como parte estructural de la pila, cuy principal función fue la de contener la presión ejercida por la columna de concreto durante el fraguado, sobre las paredes de los estratos con altos contenidos de agua, evitándose la deformación del fuste de la pila con lo que se redujo también el volumen de concreto por los posibles desplazamientos laterales del mismo.

El procedimiento constructivo descrito se aplicó en la fabricación de cada una de las pilas, verificándose constantemente su verticalidad, estabilidad de las perforaciones, características de los diferentes estratos, volúmenes de materiales y especificaciones de proyecto.
En el siguiente artículo haré un comparativo de costo de pilas.

RAC-CMIC