Un proceso constructivo óptimo de los pilotes depende de distintos pasos y decisiones por parte de los encargados de cada proyecto, pero si tienes dudas sobre estos te los contamos en este artículo.
Pasos para construir un pilote
El proceso constructivo de los pilotes depende de distintos pasos muy importantes como son,
- un estudio de suelos bien implementado,
- el uso del equipo adecuado para realizar la perforación o barrenado del terreno,
- un diseño adecuado para la cimentación,
- tener planos para el uso adecuado del acero,
- y por último que el concreto cuente con la resistencia y características necesarias para tu proyecto.
Todos estos pasos los vamos a describir con más detalle a continuación.
1. ¿Qué es el estudio de suelos?
Los estudios de suelos o también conocidos como estudio geotécnico, es un proceso que cuenta con varias actividades y es útil a la hora de tener información sobre las características del terreno donde se pretende realizar una construcción.
Este trabajo lo realizan expertos acreditados, además se encargan de expedir un informe final en el que se dan las distintas recomendaciones sobre el tipo de cimentación que se debe utilizar para cada proyecto teniendo en cuenta lo que ha arrojado el informe, esto quiere decir que es una información de gran valor para diseñar y ejecutar tanto el proyecto en general como la cimentación que la va a soportar.
2. Opciones de perforación para cimentaciones
Una vez este listo el informe del estudio de suelos y se defina la profundidad o el sistema de pilotaje que deberías utilizar en tu proyecto, tendrás que elegir el sistema de cimentación más útil, ten presente que puedes utilizar pilotes hincados o barrenados y fundidos in situ. Algunos de los sistemas para perforar son los siguientes.
- Pilotes manuales.
- Barrenado con Micropiloteadoras.
- Pilotaje con tornillo continuo.
- Con piloteadora tipo hélice.
- Pilotaje tipo Kelly.
- Pilotes hincados.
Pilotes tipo manual
Pilotaje manual
El pilotaje manual se caracteriza por ser procedimiento en donde se utiliza un trípode, una broca con tubería que se instala de forma manual, dos personas que hacen girar la tubería y la broca utilizando llaves de tubo.
Con este procedimiento es posible realizar perforaciones con diámetros 0.30, 0.40 y hasta 0.50 en varias ocasiones con una perforación máxima de hasta los 25 metros lineales, estas especificaciones se pueden obtener dependiendo del tipo de suelo con el que cuente el proyecto.
Micropiloteadoras
Micropilotes con micropiloteadora
Los micropilotes son la mejor opción cuando los proyectos no tienen suficiente espacio o sencillamente cuando el terreno no soportar el peso de una máquina de gran tamaño y peso, las micropiloteadoras se caracterizan por ser rápidas al perforar.
Características de perforación para micropilotes
Las micropiloteadoras son capaces de hacer perforaciones de 0.07M, 0.10M, 0.20M, 0.30M, 0.40M y hasta 0.50M de diámetro con una capacidad de perforación de hasta 30 metro lineales, en este caso también depende de las características del terreno y de la potencia de la máquina.
Piloteadora de tornillo continuo
Piloteadora de tornillo continuo
Las piloteadoras de tornillo continuo trabajan gracias al uso de una Pala Draga en donde se instala el equipo de perforación hidráulico, este tipo de piloteadora alcanza una perforación máxima de 25 metros lineales con un diámetro de excavación de 600 mm, se caracterizan por contar con una bomba de concreto que facilita el llenado de los huecos mientras se retira el equipo de perforación.
Piloteadora tipo hélice
Piloteadora tipo hélice
Este tipo de maquina para hacer pilotes se caracteriza por ser hidráulica, se encuentra diseñada para realizar trabajos de pilotaje con hélice continua, su proceso se realiza gracias a que trabaja dentro de una camisa de acero en donde tanto la hélice como la camisa cuentan con rotarias independientes que extraen material de forma continua hasta finalizar con la profundidad necesaria. Se caracteriza por poder excavar hasta una profundidad de 50 metros lineales con un diámetro máximo de excavación de 1500 mm.
Piloteadora Tipo Kelly
Piloteadora tipo kelly
La perforación tipo Kelly cuenta con una cubierta reforzada también conocida como balde, la broca de este método de pilotaje cuenta con refuerzos, en la mayoría de los casos utilizando dientes de perforación, este método puede alcanzar 1,5 a 2 metros por barrenado para llenar el balde, su capacidad de perforación total es de hasta 50 metros con un diámetro máximo de 1200 mm.
Pilotes Hincados
Pilotes hincados a percusión
Para el proceso de hincado de pilotes se utilizan dos métodos que son el hincado por percusión y el hincado con presión, en ambos sistemas se utilizan pilotes prefabricados de concreto o pilotes de acero, esto quiere decir que las dimensiones y el material de los pilotes depende estrictamente de las condiciones de los diseños de la cimentación.
Pilotes hincados a presión
3. Barrenado o perforación en el proceso constructivo del pilote
El barrenado o perforación del pilote es el siguiente paso, se debe realizar teniendo en cuenta las recomendaciones del replanteo topográfico, para ubicarlo y excavar hasta la profundidad necesaria, en distintos proyectos, y debido a las condiciones del terreno, es posible encontrar inestabilidad en las paredes del pilote barrenado debido a la presencia del nivel freático o por cualquier otra condición del material que presenta el terreno, en estos casos es recomendable utilizar polímeros estabilizadores del terreno como la bentonita.
Qué es la bentonita y su uso en la ingeniería civil
Bentonita para pilotaje
La bentonita sódica o cálcica activada es muy utilizada en las tareas de la ingeniería civil, esto se debe a su comportamiento en distintas áreas de la profesión. Por lo general se utilizan para cementar grietas de rocas y fisuras, con el fin de proteger tuberías, para prevenir hundimientos del terreno, en la impermeabilización de barreras en el suelo, para trabajos de pilotaje sostienen el terreno de los pozos perforados, estabilizando la construcción de túneles, etc.
¿Qué puedes hacer cuando el terreno no se sostiene con Bentonita?
En el caso de que la bentonita no sea suficiente para sostener las paredes del pozo perforado te recomendamos utilizar el método de «encamisado de los pilotes» esto lo puedes hacer introduciendo una camisa de acero con un diámetro un poco superior al que debe quedar tu pilote y con el fin de que por esta pueda entrar la broca para perforar el terreno, con esta camisa puedes darle la forma y diámetro que necesita tu pilote y también puedes evitar utilizar más concreto a la hora de fundir el pilote.
4. Realización de las canastillas o armadura del pilote
Canastilla o armadura para pilote
Las canastas o armadura del pilote son elementos que se fabrican con acero de barras corrugadas, estas se caracterizan por tener una gran resistencia de sección circular, las armaduras o canastas por lo general se realizan en el mismo lugar del proyecto, en varias ocasiones el hierro viene en forma de espiral o las empresas de pilotaje cuentan con equipos para darles la forma y la medida necesaria para tu proyecto.
En qué situaciones se recomienda el uso de las canastas o armaduras
El uso de las canastillas o armaduras del pilote depende de las características geotécnicas del terreno, pero por lo general siempre se utilizan para reforzarlos. Las siguientes son algunas de las condiciones en las que deberías utilizarlas.
- Cuando necesites distribuir la carga que transmite una estructura en una cimentación superficial.
- Si los suelos de tu proyecto cuentan con terrenos de baja calidad en el nivel superficial, pero con gran capacidad portante a cierta profundidad.
- En el momento que el terreno se encuentra sometido a variaciones considerables de temperatura por retracción e hinchamiento que producen las arcillas expansivas.
- Cuando las estructuras están situadas sobre el agua o cuentan con nivel freático cercano al nivel del suelo.
- En el momento que los cimientos se sometan a grandes esfuerzos de tensión.
Ventajas de las canastas o armaduras en el proceso constructivo de pilotes
Para la construcción de pilotes “in situ” el uso de las canastillas es muy frecuente, su objetivo es el de dar un mayor refuerzo al pilote, pero también pueden tener las siguientes ventajas:
- Garantizar la concentricidad o forma del pilote y de la excavación.
- Si se arma de forma adecuada como lo indican los planos esta garantiza una mejor estabilidad y rigidez.
- Las canastillas se encargan de distribuir de la mejor forma el acero por todo el pilote.
- Optimizan los costos que puede tener un proyecto.
- También optimizan el tiempo para construir la cimentación y por ende la estructura.
5. ¿Cómo se introduce la canastilla en el pozo barrenado?
Luego de terminar la perforación o barrenado del pozo para el pilote, puedes introducir la canastilla utilizando estos métodos:
- Utilizando una grúa auxiliar para levantar e introducir la armadura del pilote.
- También puedes utilizar el equipo de perforación para levantar e introducir la canastilla.
- En algunas ocasiones cuando la canastilla es liviana se puede introducir de forma manual.
Es importante que la canastilla se ubique en el nivel adecuado teniendo en cuenta la profundidad de perforación y el nivel final para realizar el desplante de la placa.
Consejo de la canastilla para cargas axiales
Cuando necesites realizar cargas axiales, es importante que las canastillas de los pilotes cuenten con acero entre el 0,5% y el 1% de su área nominal. En caso de que se necesite, se pueden usar varillas que servirán como atizadores para brindarle una rigidez mayor y facilitar la maniobra de instalación.
6. Vierte el concreto premezclado dentro del pozo
Este es el último paso del proceso constructivo de pilotes y se realiza luego de haber introducido la canasta, para esto es importante utilizar tubería tremie hasta el fondo de la excavación con el fin de que el concreto se introduzca desde el fondo hasta el inicio del pozo, para esto debes ir subiendo y desinstalando la tubería conforme se llena el pozo, al mismo tiempo puedes ir desplazando el polímero con una bomba.
Para finalizar es importante eliminar los 30 centímetros iniciales del concreto del pilote, debido a que este se considera como pobre, es importante que se elimine utilizando la técnica de rebalse del material o descabeseo.
Estos son los aspectos generales que debes conocer sobre el proceso constructivo de pilotes, así que no los olvides para que tus pilotes queden bien, ten presente que puedes contactarnos aquí, Cortequipos es una empresa de pilotaje que opera en Bogotá y toda Colombia y también estamos capacitados para realizar esta tarea.
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