CAPACITACIÓN TÉCNICA: PILAS MECÁNICAS

ABRIL DE 2023

Pilas mecánicas

Pilas mecánicas: son elementos de cimentación profunda excavadas mecánicamente mediante una piloteadora, las cuales transmiten al subsuelo las cargas provenientes de una estructura y de la misma cimentación.

¿Por qué se da la necesidad de excavar pilas con equipos mecánicos?

  • Por las características de estabilidad del terreno
  • Por un menor tiempo de ejecución

Nota: rendimiento apróximado de 1 pila diaria (excavada y vaciada).

Ejecución pilas mecánicas

  • Localización y replanteo de las pilas.
  • Excavación

La piloteadora opera con un sistema rotatorio, al cual por medio de una barra telescópica tipo Kelly se le ensambla una herramienta de perforación.

A medida que la herramienta va girando se va realizando el proceso de barrenado, una vez se ha llenado de material de excavación, se retira la herramienta de la perforación para realizar el vaciado de la misma y se introduce nuevamente para continuar el proceso.

  • Excavación – equipo

Baldes y brocas: herramientas usadas para excavación y limpieza de la pila.

Carrotier: herramienta usada para perfilar y demoler la roca.

 

Nota: en algunas pilas del proyecto no se logró realizar la demolición de la roca con estas herramientas.

El material producto de la perforación se acopia en una zona autorizada y posteriormente se retira en volquetas hasta un botadero autorizado.

 
  • Instalación de camisa metálica

Para evitar el derrumbe del terreno, se instalan camisas metálicas en la parte superior del mismo, con una longitud variable, de acuerdo con las características del terreno; una vez instalada la camisa en mención se continua con el proceso de excavación.

 

 

 

 

  • Polímero de estabilización

Para el proceso de perforación de los elementos se utiliza un fluido polimérico, el que garantiza la estabilidad de las paredes de excavación, el cual debe contar con los siguientes parámetros:

  • Viscosidad: entre 40 a 50 segundos (Cono de Marsh API).
  • Densidad: entre 1.00g/cm3 y 1.06g/cm3.
  • Contenido de arena: ≤ 3%.
  • pH: de 9 a 12.

Una vez alcanzada la profundidad de diseño de los elementos se toma la muestra del fluido y se verifican los parámetros del mismo.

 

 

 

  • Excavación

Al finalizar la excavación se realiza medición de la profundidad mediante una lienza, una vez se avale esta, se procede al izaje y colocación del refuerzo dentro del pila.

 
  • Excavación – controles de la supervisión técnica
    • Ubicación pila
    • Diámetro de pila
    • Cota del terreno (NIVF)
    • 2 puntos de referencia cerca a la pila para ubicación de la camisa
    • Cota de la camisa
    • Longitud de pila
  • Armado e instalación de acero de refuerzo

Se instala la canasta inferior y se sujeta por medio de barras de acero, posteriormente se iza la canasta superior, se amarran los traslapos, y para reforzar este amarre se usan accesorios en acero forjado galvanizado e inoxidables. Finalmente se coloca la canasta completa y se nivela mediante guayas.

   

 

  • Armado e instalación de acero de refuerzo – controles de la supervisión técnica
    • Revisión previa de canasta inferior y superior
    • Traslapo de canastas
    • Colocación de perros de amarre
    • Nivel de acero (cota conectores)
    • Recubrimiento de acero
  • Vaciado – equipo

Trampa para tubería tremie.

 

  • Vaciado

Se ubica la trampa para tubería tremie en la mitad del pilote y se introduce la tubería tremie tubo por tubo y unidos por medio de acoples rápidos.

La fundida  del concreto se iniciará con la columna de vaciado a una altura máxima entre 0,30 y 0,80 metros máximo del fondo limpio de la excavación y con la columna de la tubería tremie llena de concreto hasta la tolva.

La resistencia del concreto deberá corresponder a la especificada en el diseño. Para garantizar una colocación correcta y evitar discontinuidad en el pilote (corte del pilote), la tubería permanecerá embebida dentro del concreto por lo menos dos (2) metros, durante todo el proceso de vaciado.

A medida que el concreto se desliza hacia el fondo del pilote por el interior de la tubería, en el exterior de la misma se inicia el desplazamiento del polímero y de las posibles impurezas hasta el exterior, iniciando el desplazamiento del concreto tremie hacia la parte superior del pilote.

Una vez concluido el vaciado se realizan las siguientes actividades finales:

  • Retiro de la camisa metálica temporal.
  • Limpieza de todos los equipos y herramientas que intervienen en el proceso.
  • Limpieza final del sitio.

 

  • Vaciado – controles de la supervisión técnica
    • Resistencia del concreto
    • Adecuado manejo de la tubería tremie (al momento de sacar tubos se debe garantizar que la tubería este embebida mínimo 2m)
    • Revisar que salga de la pila todo el concreto contaminado al momento de continuar vaciado con la manguera.
    • La colocación del concreto va hasta por encima del nivel del terreno con el fin de que cuando se termine de sacar la camisa el concreto quede a nivel del terreno.
    • Importante revisar volumen de concreto vaciado

Pilas manuales vs pilas mecánicas

Pilas manuales:

  • Mayor tiempo de ejecución
  • Menor probabilidad de que la pila quede desplazada
  • Accesibilidad para demolición de rocas
  • Se pueden trabajar en espacios reducidos
  • Niveles de vaciados
  • Riesgo de atrapamiento de las personas que excavan.

Pilas mecánicas:

  • Menor tiempo de ejecución
  • Desplazamiento del Kelly
  • No tiene accesibilidad
  • Se debe contar con buen espacio para las maniobras de la piloteadora
  • Se debe vaciar hasta que salga todo el polímero
  • Las canastas se sostienen por medio de guayas

 

Pila 32

 

 

Pila 31

 

 

Hallazgo pila 17