PROCESO CONSTRUCTIVO DE LAS ESTRUCTURAS DE DRENAJE SUPERFICIAL EN LA CONDUCCIÓN 1C

4.

PROC PROCES ESO O CONS CONSTR TRUC UCTI TIVO VO DE DE LAS LAS ESTR ESTRUC UCTU TURA RAS S DE DRENAJE SUPERFICIAL EN LA CONDUCCIÓN 1C, DE LA ABSC ABSCIS ISA A 15+3 15+303 03 HAST HASTA A LA ABSC ABSCIS ISA A 25+0 25+000 00 EN EL PROYECTO DE RIEGO ZAPOTILLO

1.

REVISIÓN CONSTRUCTIVAS

DE

ESPECIFICACIONES

TÉCNICAS,

Dentro de éste apartado, se revisarán las especificaciones técnicas en uso para la construcción de alcantarillas, de los tipos hormigón ciclópeo y armado, debido a que únicamente estos tipos se construyen en el Proyecto de Riego Zapotillo. Existen además, las especificaciones técnicas dentro del Estudio de Factibilidad y Diseño Definitivo del proyecto de Riego Zapotillo (anexo 10 de dicho estudio); éstas especificaciones se refieren a todo proceso constructivo y controles de calidad de los materiales a utilizar en las obras de canal y especiales en el desarrollo del Proyecto de Riego Zapotillo. A continuación, los autores recopilan algunas de las especificaciones técnicas que deben ser aplicadas por el contratista y el fiscalizador durante el proceso constructivo de alcantarillas específicamente. Se han tomado del manual "Construcción de Caminos y Puentes" del M.O.P., el Código Ecuatoriano de la Construcción, así como de experiencias en proyectos de riego de los especialistas de fiscalización del Proyecto de Riego Zapotillo: •

•

•

•

Ante Antess de ejec ejecut utar ar la exca excava vaci ción ón para para la es estr truc uctu tura ra,, debe deberá rán n real realiz izar arse se en el áre área fija fijada da,, las las oper operac acio ione ness nece necesa sari rias as de limpieza. La alineación y pendiente de la alcantarilla debe coincidir en lo posible con la dirección y pendiente general de la corriente, para no pert pertur urba barr el régi régime men n hidr hidráu áuli lico co de és ésta ta.. La Lass pend pendie ient ntes es consideradas están entre el 2% y el 4%. El anch ancho o de la zanj zanja a que que se exca excave ve para para la alca alcant ntar aril illa la,, se reco recomi mien enda da se sea a igua iguall a: (B+2 (B+2t) t)+1 +1m, m, dond donde: e: B= base de alcantarilla y t= ancho ancho de pared pared de alcant alcantari arilla lla. Estos valores serán modificados, cuando así lo indique el fiscalizador, mas no por conveniencia del contratista. Si el material de cimentación no constituye un lecho firme debido a su blandura, esponjamiento u otras características inaceptables, este es te ma mate teri rial al se será rá reti retira rado do hast hasta a los los lími límite tess indi indica cado doss por por el fiscalizador. El material retirado será reemplazado con material

•

•

•

•

•

•

•

• •

•

seleccionado de relleno que se compactará con capas de 15 cm, en todo lo ancho de la zanja. hormigón ón ciclóp ciclópeo eo tend El hormig tendrá rá una una prop propor orci ción ón de 60% de Hormigón simple de 180 kg/cm² como resistencia a la compresión, y 40% de piedra bola, con 30 cm de diámetro. hormigón simple simple utili El hormigón utilizad zado o para para hormi hormigón gón ciclóp ciclópeo, eo, tendrá tendrá como máximo un asentamiento en el cono de Abrahams de 12 cm. Deberá además compactarse utilizando una varilla de hierro. La piedra bola utilizada en hormigón ciclópeo, deberá presentar una superficie libre de arcilla u otros elementos que afecten una apro apropi piad ada a adhe adhere renc ncia ia.. No se util utiliz izar ará á Luti Lutita ta,, aún aún si no es está tá meteorizada. En alcantarillas de Hormigón Ciclópeo, se dejarán esperas en las  juntas de construcción, esto es piedras salientes, para asegurar un trabe efectivo. El hormigón estructural, tendrá una resistencia a la compresión a los 28 días de 210 kg/cm². El hormigón de replantillo en alcantarillas armadas, tendrá una resistencia a la compresión de 140 kg/cm². El acero de refuerzo, lo constituirán varillas corrugadas con una resistencia a la fluencia de 4200 kg/cm². El revestimiento del acero será de 5 cm. La longitud mínima de traslape será de 30 veces el diámetro de la varilla más pesada. Como marco general de especificaciones, se tendrán las que se norm norman an en el Có Códi digo go Ecua Ecuato tori riano ano de la Co Cons nstr truc ucci ción ón y en el Instituto Americano del concreto (A.C.I.).

2.

EVALUACIÓN DE PROCEDIMIENTOS Y TÉCNICAS DE CONSTRUCCIÓN 3. EXCAVACIÓN PARA ESTRUCTURAS Y CIMENTACIONES La compa ompañí ñía a co cont ntra rattista ista,, real realiiza part parte e de las exc excavac avaciione ones y movim movimien ientos tos de tierra tierra necesa necesaria riass para la adecua adecuada da implan implantac tación ión y replan replanteo teo topogr topográfi áfico co de las alcant alcantari arilla llas. s. Con la utili utilizac zación ión de pala pala mecánica o retroexcavadora, se procede a realizar la limpieza, desbroce y desc descapo apote te del del siti sitio o de impl implant antac ació ión, n, y post poster erio iorm rmen ente te los los co cort rtes es (excavaciones) indispensables en el cuerpo de la alcantarilla, de acuerdo a las estacas de corte colocadas por el equipo de topografía. Estas primeras estacas, de color rojo, son colocadas en base a la velación del eje eje del del proy proyec ecto to y al larg largo o ca calc lcul ulado ado de la alca alcant ntari arill lla a so sola lame ment nte; e; posteriormente, luego de la excavación a máquina, se colocan nuevas estacas de implantación de color blanco a nivel de solera de obra, con las cuales es factible efectuar cambios de sección, pendiente, suelo, etc.

Foto # 4.1. : Excavación mecánica del cuerpo de alcantarilla

De acuerdo a la geología y topografía del terreno de implantación, en algunas ocasiones la maquina puede excavar para la construcción de muros de ala ( aletas o alas), e incluso realizar encauzamientos. Luego de realizados los trabajos de corte y excavación por parte de la maquinaria de la compañía contratista y colocadas las estacas blancas a nivel de solera, se evalúa en obra las condiciones del suelo de implantación. En caso de presentar características favorables para la resistencia (suelo firme o roca no meteorizada), procede la colocación del replantillo de velación, cuyos materiales dependerán del tipo de alcantarilla a construir (hormigón ciclópeo u hormigón armado). Si el suelo de implantación no corresponde a suelo firme ni a roca no meteorizada, se escogerá entonces una alternativa de solución, entre las cuales las más aplicadas son: •

•

• •

Reponer el suelo deficiente, por suelo compactado mecánica o manualmente. Reponer el suelo deficiente por hormigón ciclópeo, hormigón pobre. Bajar el nivel de solera de la alcantarilla. Una combinación de los anteriores.

Cualquiera que sea la solución escogida, requiere de una excavación manual; es decir, que es ahora el subcontratista quien realiza la excavación, para lo cual puede utilizar una cuadrilla y herramienta manual, o l a retroexcavadora que se solicita poseer a todo subcontratista calificado en la compañía contratista. Esto dependerá por lo general de la magnitud de la excavación.

Los subcontratistas, cuando se trata de suelos mixtos; es decir, en parte blando y en parte roca, son renuentes a realizar excavaciones, debido a que este rubro: excavación manual, no se divide en suelo, marginal y roca, sino que se planilla un solo precio de acuerdo solamente al volumen de excavación. Es obvio que la excavación en roca, conlleva más tiempo y personal que en el suelo, lo que le significa al subcontratista, disminución en sus utilidades. Foto # 4.2. : Excavación manual

En casos donde se ha encontrado roca no meteorizada ( roca sana ), ha sido en ocasiones necesario el empleo de explosivos, cuya colocación y detonación es totalmente empírica.

1.

TRANSPORTE Y DESALOJO DE ESCOMBROS Y   MATERIALES NO APTOS HACIA LOS BOTADEROS

Especificaciones Técnicas Anexo 10, página 21, sección 106-3.01: "Todos los materiales procedentes de las excavaciones subterráneas que no sean adecuados para utilizarlos como agregados, rellenos, terraplenes y otras obras, así como los materiales de desecho, deberán llevarse a las zonas aprobadas por el fiscalizador. Los materiales utilizables deberán acumularse de acuerdo a la extensión, altura y taludes que el fiscalizador apruebe. El contratista deberá tomar todas las medidas del caso para preservar su estabilidad así como para no producir inestabilidad en los taludes naturales." El material que se desaloja con la excavación manual por parte de los subcontratistas, no representa un volumen significativo para su transporte y disposición en un botadero. Esto significaría un desperdicio de recursos energéticos y económicos, por lo que este material es

dispuesto, en la mayoría de casos, a poca distancia de la obra misma, cuidando de no afectar la continuidad de los cauces naturales.

Por otra parte, tenemos al material resultante del desbroce y descapote realizado por la compañía contratista, el cual por su volumen y calidad (capa vegetal y material blando), es necesario desalojar del sitio de la obra. Este material entonces, es dispuesto en los denominados botaderos, lugares evaluados y aceptados con anterioridad para estas funciones. Fig. # 4.1. : Esquema de sección de desbroce y descapote Los botaderos, dependiendo de la clase de material que se deposite en ellos, pueden posteriormente ser vaciados, o reutilizados como áreas verdes. Cuando se trata de materiales derivados de la excavación de plataforma y/o cubeta, estos materiales se recuperan para la conformación de rellenos permeables (bajo el nivel de solera del canal); por su parte, los materiales orgánicos (capa vegetal), son utilizados para recuperar áreas de corte, de explotación de bancos, o botaderos cuyo material no sirve para ser reutilizado.

2.

CHEQUEO TOPOGRÁFICO

Es conocido ya, que el eje del canal se localizó en la superficie del terreno mediante un polígono nivelado y estacado cada 20m o menos. Con estos datos, se elaboraron los perfiles longitudinales que fueron completados con las líneas de plataforma, nivel de agua y solera. A lo largo de esta ruta, se colocaron BMs, que se usaron como referencia.

a.

Chequeo horizontal y vertical

El chequeo horizontal, o de implantación, consiste en establecer la dirección definitiva que tendrá la alcantarilla respecto al eje del proyecto, es decir el ángulo que formarán los ejes de la alcantarilla y del canal. Esta dirección del eje de la alcantarilla, debe establecerse en lo posible sin causar cambios bruscos en el cauce natural, ya que esto ocasiona problemas de flujo y hace necesario un aumento de sección. Además, se establece la alineación y longitud de los muros de ala, y posibles encauzamientos. El chequeo vertical, se refiere a la pendiente y niveles de solera, y por lo general depende de los suelos de implantación. Teniendo como referencia los BMs de la nivelación del eje del canal, y utilizando equipos de topografía (nivel), se verifica la diferencia de nivel entre la entrada y salida, y se adopta la pendiente más conveniente. Se chequea también el largo calculado de la alcantarilla y se determina y se señala (en un árbol cercano) la abscisa y la longitud de construcción definitiva. El cauce natural determina un rango de posibles pendientes a adoptar, así como de los máximos descensos de nivel posibles (al descender el nivel de solera, se debe alargar la alcantarilla). Sin un adecuado chequeo vertical, podrían producirse pendientes de salida muy bajas, que producen asolve, pendientes de entrada fuertes (erosión) o caídas de agua.

b.

Colocación de Referencias

Luego de realizar todas las comprobaciones y correcciones del caso, se colocan las referencias o estacas definitivas, por lo general se clavan de dos en dos, en los extremos y el centro del lecho, quedando la parte superior a nivel de solera. Estas estacas son de color blanco, no llevan ninguna lectura en ellas y en su parte superior se coloca una tachuela que señala el punto exacto de comprobación. Lo aconsejable luego, es unir la parte superior de las estacas con piola, para tener una idea global de la ubicación, largo y pendiente de la alcantarilla. Las estacas se obtienen de arbustos cercanos, y miden de 40 a 70 cm. En caso de variación de pendiente o altura de implantación, no se colocan nuevas estacas, sino que sirven de referencia para los nuevos niveles de excavación o reposición.

1.

COLOCACIÓN DE LA TUBERÍA METÁLICA

En la conducción principal 1C, existían en los estudios originales hechos por Improconsult, gran cantidad de alcantarillas metálicas que posteriormente dentro de la ejecución del Proyecto Zapotillo fueron reemplazadas por alcantarillas de hormigón ciclópeo u hormigón armado. Dentro de las abscisas que contempla nuestro trabajo, no se

llegó a implantar alcantarilla metálica alguna, aún cuando existieron colocadas y armadas varias tuberías con este propósito. A pesar de esto, hemos considerado necesario comentar en términos generales (por obvias razones) el proceso de colocación de las tuberías metálicas. Según el requerimiento de sección, se consideran 3 tipos de tuberías corrugadas: D=2m - e=3.5mm (D= diámetro, e= espesor aproximados), D=1.5m - e=3.5mm y D=1m e=2mm. Estos tubos, se forman de placas corrugadas rectangulares y cóncavas, que se unen mediante pernos o remaches (tubería de chapas estructurales, diámetros mayores a 1.524 m); o pueden ser de forma circular completa (tubería de acero corrugado, diámetros desde 0.305 a 3.048 m). Las tuberías pueden ser armadas in situ, o ser transportadas en plataformas de carga. En el sitio de implantación, se realiza la excavación mecánica necesaria, y dependiendo de las características de resistencia del lecho, se repone el suelo deficiente con relleno compactado. Una vez que se tiene un lecho firme, se coloca un enrocado que puede variar de 15 a 25 cm, sobre este se termina con un colchón de arena, de espesor variable según el diámetro de la tubería. La tubería se arma o coloca en el colchón de arena (cuando se transporta armada, la tubería se coloca con la ayuda de una retroexcavadora). Posteriormente, se construyen los llamados cabezales que son estructuras de hormigón ciclópeo o armado, destinadas a encauzar las aguas y dar estabilidad a la tubería. Estas estructuras se construyen a la entrada y salida, al igual que en las alcantarillas de cajón. Fig. # 4.2. : Esquema de alcantarilla metálica

5.

TRABAJOS ESPECIALES Y COMPLEMENTARIOS

La ingeniería civil, se caracteriza por no presentar en su desarrollo, problemas de resolución matemática y exacta, sino más bien una mezcla teórico-práctica, que además de la ciencia y la teoría utiliza para la resolución de problemas un empirismo basado en la experiencia y el buen criterio del ingeniero. Así mismo, dentro de los procesos constructivos que se analizan en este trabajo, existen circunstancias y situaciones que ameritan criterio, ciencia y experiencia. A continuación se exponen algunos de los casos y sus soluciones.

1. REPOSICIÓN ADECUADOS

DE

MATERIALES

NO

En los suelos de implantación, se observaron distintos tipos de suelos, algunos de los cuales no constituían un lecho firme para las estructuras. En estos casos, la especificación dicta que se reemplace el material con suelo compactado. Debido a que no existe el rubro suelo compactado, era ilógico esperar a que los subcontratistas efectuaran un trabajo de este tipo. En la parte de este capitulo concerniente a excavaciones ( ver 4.2.1), se hace mención ligeramente de las posibles soluciones aplicables en estos casos. A continuación se recopilan los procedimientos utilizados en las obras ubicadas dentro de las abscisas concernientes a este estudio. Es necesario añadir que todos los procedimientos detallados a continuación, fueron sugeridos por especialistas y personal de los grupos de fiscalización. En las alcantarillas de hormigón ciclópeo, no existe una solera o losa de fondo, los muros se sustentan en zapatas, y estos muros sustentan la losa superior armada. Cuando era necesario realizar una excavación para desalojar el material inadecuado de cimentación, se desalojaba únicamente de las zanjas de implantación de las zapatas, es decir y a diferencia de las alcantarillas armadas, no era necesario reponer el suelo a todo el ancho de la base de la estructura. Por lo tanto, la solución consiste en profundizar las zapatas hasta dar con un lecho firme. Es por esto que a continuación se presentan las soluciones para alcantarillas armadas, en las cuales la excavación de desalojo de material inadecuado abarca todo el ancho de la solera o losa de fondo. Fig. # 4.3. : Suelos bajo Alcantarillas

1.

POBRE

REPOSICIÓN DE SUELOS CON HORMIGÓN

El hormigón pobre, es utilizado como un replantillo de nivelación, para realizar el armado de las parillas en una superficie plana. Según los planos, bajo este replantillo existe un enrocado de 20 cm de piedra bola. Este proceso se aplica cuando bajo los 20 cm de piedra bola, existe un lecho firme . Se utiliza también hormigón pobre, reponiendo el suelo, cuando el promedio de alturas de reposición no es mayor a 15 cm. En suelos rocosos, por ejemplo, no se excava 28 cm (8cm hormigón pobre + 20cm enrocado) sino que solamente se nivela con hormigón pobre si el promedio de alturas de excavación es menor a 15cm. Foto # 4.3. : Fundición de replantillo sobre enrocado

2.

CICLÓPEO

REPOSICIÓN DE SUELO CON HORMIGÓN

Cuando el promedio de alturas de excavación supera los 15 cm, se utiliza hormigón ciclópeo para la reposición del suelo inadecuado. Este procedimiento fue ampliamente utilizado para reposiciones, no solo en el cuerpo de la alcantarilla, sino también en las estructuras de entrada y salida. Este hormigón ciclópeo, debía cumplir con las especificaciones de proporción y resistencia, puesto que era planillado como tal. Se llega entonces al nivel de losa de piso, y no se requería ya nivelar con hormigón pobre. La gran cantidad de reposiciones de este tipo, y los volúmenes gigantescos obtenidos por concepto de reposición ( se llegó a planillar por ejemplo: 113 m³, 200 m³, 80 m³) determinaban en algunos casos, que el valor de la reposición equiparara al de la alcantarilla. Con este antecedente, fue necesario analizar otros métodos de solución al problema de los suelos inadecuados.

Las reposiciones con hormigón ciclópeo entonces, fueron combinadas con otras alternativas, y se adoptó como solución únicamente para reponer suelos inadecuados dentro del cuerpo de la alcantarilla y cuando el volumen total de reposición, no supere los 15 m³. Foto # 4.4. : Reposición de suelo con hormigón ciclópeo

3.

ENROCADOS Los enrocados empezaron a utilizarse, luego que se prohibió el uso del hormigón ciclópeo en las estructuras de entrada y salida, y solo se utilizaron para reponer suelos en estas estructuras.

La excavación de desalojo entonces, no requería llegar a suelo firme, por lo que se desalojaban las partes más blandas únicamente. Estas partes se rellenaban con piedra bola de distintos diámetros y no superaban los 60-90 cm de altura, por motivos de estabilidad. Sobre este enrocado se fundía el replantillo de nivelación de 8cm. En los dentellones por el contrario, se exigía la excavación hasta encontrar suelo firme, y la colocación de mechinales de PVC de 40-100mm de diámetro, colocados convenientemente. Foto # 4.5. : Colocación de enrocados

4.

DESCENSO DEL NIVEL DE CIMENTACIÓN Dentro de las abscisas que contempla este estudio, la mayoría de materiales deficientes para cimentación se encontraban a la salida de la alcantarilla. El descenso de los niveles de cimentación, se realizó por lo tanto, en las estructuras de salida. Esto consistía en realizar una excavación hasta encontrar un lecho firme, en la superficie destinada a cimentar los muros de ala, es decir, en la superficie que abarcarían el dedo y el talón (zapata) del muro cantiliver. La pantalla de dicho muro, incrementaba entonces su altura, evitándose así la costosa reposición de suelos. Se enrocaba entonces el espacio formado entre dentellón y pantallas, y sobre este enrocado se fundía la loseta de hormigón f'c=210 kg/cm² de 10 cm de espesor. Fig. # 4.4. : Descenso del nivel de cimentación

Donde: (1) zapata (dedo + talón); (2) pantalla; (3) loseta de hormigón simple; (4) dentellón; (5) guardarrueda y (6) enrocado. La altura H, representa el descenso del nivel de cimentación original N1 al nivel de lecho firme N2. Se puede apreciar además la conformación de los mechinales en el dentellón.

5.

GRADAS Las gradas, como alternativa de solución a suelos no adecuados, se utilizaron, a diferencia de los descensos de nivel, dentro del cuerpo de la alcantarilla y en los sitios donde la topografía del terreno lo permitió. Consistía en descender el nivel de la solera (variando o no la pendiente) en un tramo del cuerpo de la alcantarilla, para así  cimentar este tramo en lecho firme y evitar la reposición con hormigón. Así, luego de desalojar el material inadecuado mediante excavación manual, se nivela el terreno con pequeños espesores de hormigón pobre y sobre este se arma y funde la solera, la cual forma una pequeña caída de agua o grada, que por las pendientes utilizadas y la altura, resulta inofensiva para la estructura.

6.

DRENAJES EN ESTRUCTURAS DE ENTRADA Y   EN LOSA SUPERIOR

Como ya se conoce, los rellenos sobre las obras de arte, se diseñaron para ser permeables, es decir permitir el paso del agua entre el material. En la temporada de lluvias, se constató que este relleno era eficiente, mantenía su estabilidad y permitía el paso del agua; ésta característica hacía que el agua busque su ruta de desalojo alrededor de

la alcantarilla, en ocasiones afectando la estabilidad de ésta. Para evitar este inconveniente y debilitar la posible subpresión y carga hidrostática, se ordena la colocación de mechinales en las pantallas de los muros de ala de entrada y salida para drenar el flujo interior, los que son tubos de PVC de 100 mm de diámetro ubicados a trasbolillo uno cada 2 m. Fig. # 4.5. : Dimensiones para la colocación de mechinales

Se ubicaron éstos mismos mechinales en los dentellones de salida: en las reposiciones de suelos que utilizaron enrocado, constan de tubos de PVC de 50 a 100 mm de diámetro, y que distan entre sí 1m aproximadamente. Foto # 4.6. : Mechinales en muros de ala

En el cuerpo de la alcantarilla, se analizó la posibilidad de aplicar mechinales, pero fue descartada. Vale mencionar que se permitió en cambio la utilización de "alzas"( artificios para separar las  parrillas armadas) de madera, cuya descomposición con el paso del tiempo significará un vacío a través del cual se drenarán los flujos interiores de existirlos, sin afectar la función estructural.

5.

EVALUACIÓN DE LAS TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS UTILIZADAS POR LOS SUBCONTRATISTAS DE OBRAS DE ARTE 1. SISTEMAS DE ENCOFRADO En el mercado local, se encuentran disponibles dos materiales para la fabricación de sistemas de encofrado, los que son de forma genérica: la madera y el metal. El uso de uno u otro material para constituir encofrados, depende de factores económicos, de funcionalidad y estética. En la construcción de las obras comprendidas entre las abscisas que abarca este estudio, fueron utilizados ambos tipos de encofrados, cuyo análisis económico, funcional y estético se determina a continuación.

Sistemas de encofrado de Madera.- El encofrado no metálico más común, se compone de tableros de plywood; el uso de tabla de encofrado es muy limitado, por lo que se analizará únicamente el tablero y sus componentes. Este tipo de encofrado, presenta la ventaja de ser económico, de poca inversión inicial, de relativa fácil adquisición y su capacidad de ser modificado en su tamaño y forma, para acoplarse a varios tipos de obras. Por otra parte, de manera aconsejable no se utilizará más de 5 o 6 veces, puesto que sufre de pandeos y resquebrajamientos. Requiere de mayor tiempo de instalación, y debe tenerse especial cuidado en el apuntalamiento y el acabado final del hormigón.

Sistemas de encofrado metálico.- Éstos sistemas, a diferencia de los encofrados de tablero de plywood, son de alta inversión inicial; sus ventajas consisten en un excelente acabado del hormigón, fácil y rápida instalación, y el uso repetido que soportan sin sufrir mayores daños. Este uso repetido, hace que los costos por rubro de encofrado se vean ampliamente reducidos, siempre que se trate de construir obras similares y consecutivas (como lo son las tratadas en este estudio), puesto que estos módulos de encofrado metálico no son factibles de modificar en su tamaño ni su forma. Foto # 4.7. : Encofrado metálico

2.

COLOCACIÓN DE ACERO DE REFUERZO El acero de refuerzo, son las varillas corrugadas a las que se solicita absorber los esfuerzos de tensión en los elementos armados. Estas varillas en todos los casos tuvieron 4200kg/cm² como resistencia nominal a la fluencia. El armado o colocación de acero de refuerzo, sigue fundamentalmente 3 pasos, los que son: corte, doblado y amarrado. El corte de las varillas de acero, depende de las dimensiones requeridas en los planos. Según estos se elabora una planilla de corte, encaminada a producir el menor desperdicio posible. Los cortes pueden realizarse con una cizalla, o sierra. Una forma efectiva de realizar cortes cuando se utiliza una sierra, es profundizar el corte en la varilla hasta aproximadamente el 50% del diámetro, colocar el punto de corte en un pivote, y forzar hacia abajo la varilla por ambos lados. El doblado de las varillas, se lo realiza en las denominadas  perras, que son gruesos troncos a los que se les ha insertado pequeños

trozos de varillas verticalmente. En las perras, se fija la longitud deseada a doblar, y con ayuda de un tubo de metal se realiza una palanca y se dobla la varilla. Para el amarre de las varillas, se utiliza el Alambre de amarre Recocido No 18, el mismo que se presenta en el mercado como un rollo de 20kg. Este rollo es fraccionado en 4 partes, de las que se obtiene los segmentos de alambre para realizar el amarre. Se hace uso entonces, de un pedazo de hierro doblado de forma conveniente para el nudo de amarre. Lo más recomendable es utilizar dos segmentos por nudo.

3.

HORMIGÓN

MÉTODOS DE FUNDICIÓN Y CURADO DEL

Para llevar a cabo una fundición eficiente, es necesario que los trabajos previos a esta, como son armado de acero y encofrado, estén realizados correctamente. Una falla del encofrado, por ejemplo, ocasionaría pérdidas y retrasos innecesarios. Es importante disponer con anterioridad de los materiales a emplear en la fundición. El estado de estos materiales (cemento, áridos), deberá revisarse antes de su utilización por parte del fiscalizador, para ordenar soluciones en caso de existir problemas. Para obras medianas, como es el caso de las tratadas en este estudio, generalmente es utilizada una concretera de 1 saco, con motor de 9 hp en adelante. La velocidad angular (50 rpm) deberá controlarse, pues si es muy alta o muy lenta, ocasiona un mezclado deficiente. El vaciado de los elementos componentes del hormigón, en el frente de control de los autores, se recomendó como sigue: 1. 2. 3. 4. 5.

Colocación de 3/4 partes de agua, Colocación de 2/4 o 2/3 partes de árido grueso y fino, Colocación del aglomerante (1 saco de cemento de 50kg), Colocación intercalada del árido fino y el grueso restante, Colocación del agua restante, de acuerdo a la consistencia deseada.

Esta secuencia, dio buenos resultados, evitando que se adhiera el cemento y arena a la "olla", y produciendo una mezcla homogénea siempre que se respete el tiempo mínimo de mezclado. El transporte y colocación de la mezcla, desde la concretera hasta la obra, se realiza por medio de palas y carretillas.

En caso de hormigón ciclópeo, se procede entonces a colocar el hormigón simple obtenido, el mismo que se compacta con una varilla de hierro (no se utiliza madera). Sobre este "colchón de hormigón", se coloca la piedra bola, manteniendo la proporción cercana a la especificación (40% piedra-60% HS). Para hormigón armado, posteriormente a la colocación del hormigón simple, se procede a realizar el vibrado. Para ello se utiliza un vibrador de 2-4 hp. Esta compactación con vibrador no debe ser excesiva, para evitar disgregación y asentamiento de los agregados gruesos (segregación). El proceso de curado, puede comenzar luego de 4-5 horas después de la fundición, y se mantendrá por mínimo 2 días más. Este curado se realiza de preferencia en horas de bajo brillo solar. En caso de losas, se coloca una capa de arena de espesor 3 cm, a la que se humedece. En otros elementos se puede utilizar fundas de cemento, sobre las que se esparce el líquido. Todo esto con la idea de mantener la humedad en los hormigones.

1. EQUIPO UTILIZADO La compañía contratista, exige de todo constructor, la posesión de determinado equipo y maquinaria, para su calificación y contrato como subcontratista. Este equipo mínimo requerido constaba de: •

Herramienta menor, 1 Vibrador, 1 Compactadora (Sapo), 1 Concretera de 1 saco, 1 Bomba de agua, 1 Vehículo tipo camioneta, 1 generador de electricidad, 1 Retroexcavadora.

La mano de obra empleada, dependía por su parte, del presupuesto y organización del constructor; un constructor pudo emplear a 24 personas, puesto que poseía casi el doble del equipo necesario. En ningún caso, sin embargo, se llegó a emplear menos de 9 personas: 2 albañiles y 7 peones.

RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS GENERALES Las recomendaciones que se citan a continuación, a diferencia de las especificaciones técnicas, fueron desarrolladas en el transcurso de la realización de las obras, y constituyen una recopilación de experiencias encaminadas a mejorar los rendimientos y evitar complicaciones a los contratistas durante la ejecución de la obra: •

El contratista notificará a la fiscalización, con suficiente anticipación, el comienzo de cualquier excavación, a fin de que se

•

•

•

•

•

•

pueda determinar la alineación del eje y tomar todos los datos del terreno natural necesarios para el cálculo de volúmenes de obra. Será de responsabilidad del contratista proveer a su costo, cualquier apuntalamiento, arriostramientos y otros dispositivos para apoyar los taludes de excavación necesarios para poder construir con seguridad las estructuras. Después de terminar cada excavación, el subcontratista deberá informar de inmediato a la fiscalización y no podrá iniciar la construcción de la alcantarilla, hasta que no se apruebe la profundidad de la excavación y la clase de material para cimentación. Se dejará en las juntas de construcción una superficie rugosa. Antes de colocar hormigón nuevo, la superficie deberá estar limpia y humedecida mediante una lechada de cemento. El cabezal o guardarruedas, no constituirá un aporte a la altura de relleno, debiendo servir de retención del material de caída. El direccionamiento de los muros de ala, lo determinará el ingeniero Fiscalizador conforme a las condiciones del terreno. El contratista deberá realizar el curado de las estructuras, por un lapso de por lo menos 3 días luego de la fundición. Este curado se realizará por las mañanas y tardes, en horas de calor moderado.

Especificaciones y recomendaciones en muros de ala: •

Los muros de ala tendrán una junta dúctil con el cuerpo de la alcantarilla, para lo cual se colocarán chicotes de diámetro igual al mayor diámetro del refuerzo en la alcantarilla, en una longitud de 40 diámetros a cada lado, separados 50cm.

Foto # 4.8. : Chicotes en alcantarillas de hormigón ciclópeo

•

•

•

•

En alcantarillas armadas y muros de ala, como contrapiso, se colocará una piedra bola de 15-20 cm de diámetro, sobre el cual se fundirá un replantillo de 8cm de espesor de hormigón f’c=140 kg/cm². El dentellón de entrada y salida tendrá la profundidad necesaria, de manera que se empotre en suelo firme no menos de 40 cm. Los muros de ala tendrán la longitud suficiente, de manera que se empotren en suelo firme al menos 40 cm. El contratista, colocará material permeable (grava) en las caras internas de las pantallas de los muros de ala, en los puntos donde se insertaren los mechinales, para evitar el taponamiento y el lavado del material de relleno.

Recomendaciones de armado: •

•

•

En la esquina de la alcantarilla armada, confinar el nudo, formando una vigueta (Fig. # 4.4.). En los muros de ala armados, el hierro de la pared (pantalla) que amarra a la zapata (dedo y talón), tendrá una pata cuya longitud será de 2t, el mismo que se colocará en la malla inferior de la zapata. T es el espesor de la zapata (Fig. # 4.5.). El hierro de amarre se colocará fuera del hierro estructural.

Fig. # 4.4. : Confinamiento del nudo

Fig. # 4.5. : Esquema de armado en la junta zapata-pantalla

2.

COSTOS Y PRESUPUESTOS DE CONSTRUCCIÓN

En el Capítulo III, se analizan los costos reales de las obras, en base a las cantidades de obra y los precios de los rubros; es decir, cada rubro tenía un precio dolarizado a pagarse a la compañía constructora, el mismo que se establecía en el contrato. Debido a esto, los constructores de obras de arte (subcontratistas), no realizaban ofertas (con su respectivo análisis de precios) para la asignación de contratos, sino que luego de calificar para la compañía contratista, era esta la que asignaba montos y sitios de trabajo.