PROCESO DE EJECUCIÓN DE PANTALLAS DE HORMIGÓN ARMADO. (MUROS COLADOS) AUTOR: Luis Asensio

Pantallas continuas de hormigón armado. Son elementos estructurales, normalmente para contención de tierras, que se ejecutan vaciando previamente el terreno para posteriormente introducir una armadura y hormigonar la zanja abierta. Salvo que el terreno sea claramente estable, se excavan con el auxilio de lodos de perforación para sujetar las paredes. Para conseguir la unión entre módulos se emplean juntas de hormigonado.

Pantallas continuas de hormigón armado. Pantallas en gravas: World Trade Center (Zaragoza)

Pantallas continuas de hormigón armado. Pantallas en gravas conglomeradas: Centro Aragonia (Zaragoza)

Pantallas continuas de hormigón armado. Centro Aragonia (Zaragoza)

Pantallas continuas de hormigón armado. Hipercor en Sanchinarro. (Madrid)

Pantallas continuas de hormigón armado. Pozo de toma en el embalse del Negratín (Granada)

Equipos de excavación de pantallas. Excavadoras con cucharas hidráulicas. Excavadoras con cucharas al cable.

Excavadoras con cucharas hidráulicas. El cierre de la cuchara es hidráulico. El giro es también hidráulico. Es de manejo sencillo. Para un maquinista principiante es más fácil de manejar que un equipo al cable. Tienen el inconveniente de que necesitan grúa auxiliar para montaje y hormigonado.

Excavadoras con cucharas hidráulicas.

Excavadoras al cable. Cucharas al cable. Las excavadoras son grúas que deben estar diseñadas para el trabajo con cuchara. A igualdad de capacidad que una grúa de lifting, la pluma de una excavadora es mucho más robusta. Los cabrestantes de las excavadoras deben estar preparados para trabajar a tiro directo, por lo que deben ser de gran capacidad. Una grúa de lifting suele tener un tiro directo máximo de 12 ó 14 ton., mientras que una excavadora puede llevar cabrestantes de 20, 25 ó 30 ton. Es imprescindible que los cabrestantes puedan trabajar con caída libre.

Excavadoras al cable. Cucharas al cable. El cierre de la cuchara es mecánico. El cable interior tiene un gran número de reenvíos, lo que produce una gran fuerza de cierre. Excavadora Liebherr 855 con cuchara Stein K-610

Excavadoras al cable. Cucharas al cable.

La plataforma de trabajo. Las plataformas de trabajo para la ejecución de pantallas son un elemento esencial tanto desde el punto de vista de la Prevención de Riesgos como desde el punto de vista de la Calidad y del Medio Ambiente. Desde el punto de vista de la Prevención afecta tanto al personal como a la maquinaria que realiza los trabajos. Una plataforma llena de barro hace difícil el desplazamiento del personal, con riesgos de caídas y sobreesfuerzos.

La plataforma de trabajo. La maquinaria de pantallas debe trabajar en posición totalmente horizontal, pues las tablas de carga están calculadas para esta posición. En el caso de hundimientos de gatos u orugas en el barro se corre el riesgo de producir torsiones en las plumas y la rotura de éstas, con el riesgo para el personal que ello conlleva. Desde el punto de vista medioambiental, una plataforma embarrada produce arrastres de barro en las ruedas de los camiones a la vía pública y, en el caso de vertidos de aceites o gasóleo al suelo se hace casi inviable su recogida para entrega al gestor de residuos.

La plataforma de trabajo. Es imprescindible que esté como mínimo 1,50 metros por encima del máximo nivel freático previsible. El nivel del lodo de perforación debe estar siempre por encima del nivel freático para que la presión hidráulica sea siempre mayor en el interior de la excavación que en el exterior. Si esto no es así se producirá el colapso del panel.

PROCESO DE EJECUCIÓN. Construcción de muretes guía. Excavación. Montaje de la pantalla. Hormigonado. Extracción de juntas. Descabezado.

Construcción de murete guía. (Paredes guía). Se ejecutan de hormigón armado, con las características indicadas en los planos del Proyecto. Las caras interiores deberán ser perfectamente verticales y paralelas entre si, y con una holgura respecto a la cuchara a emplear de entre 2 cm y 5 cm. Las caras exteriores es recomendable hormigonarlas contra el terreno. La cara superior deberá quedar a la cota de la superficie de trabajo y ser lisa, para asegurar el reparto de cargas cuando apoyen los gatos extractores de juntas.

Construcción de muretes guía (paredes guía)

Excavación con auxilio de lodos bentoníticos. Salvo en los casos en los que el terreno se mantenga claramente estable, las pantallas se excavan con auxilio de lodos de perforación, con las características apropiadas a terreno a excavar. El lodo bentonítico es una mezcla de bentonita con agua, que se prepara utilizando mezcladores adecuados. Esta mezcla se debe preparar con una antelación suficiente que garantice que las características del lodo son las adecuadas (tiempo de hidratación).

Mezcladoras de bentonita Mezcladora manual Mezcladora automática

Excavación. Una vez emplazada la excavadora hay que introducir la cuchara entre los muretes guía, y centrarla entre estos con la cuchara suspendida. Una vez centrada y aplomada se comienza la excavación. Es la forma de garantizar la verticalidad en el inicio de la excavación. Durante la excavación es imprescindible que el lodo esté lo más alto posible, para tener la máxima carga hidráulica dentro del panel y, por lo tanto, la máxima estabilidad.

Geocisa dispone de cucharas de gran peso y longitud, entre 12 t y 25 t (en función de su espesor), y más de 10 m de longitud, que permiten excavar en terrenos muy compactos. Su gran longitud previene contra desvíos, pues la propia caja excavada hace de guía de la cuchara. Durante el proceso de excavación se debe comprobar periódicamente la profundidad alcanzada, mediante cadena o cinta métrica, hasta alcanzar la profundidad final.

Montaje de la pantalla. Comprende las siguientes operaciones: Limpieza del fondo de la excavación. Colocación de juntas de hormigonado. Izado de armaduras. Introducción de la armadura y colocación de separadores. Introducción de la tubería de hormigonar (tremie). Desarenado del lodo bentonítico.

Limpieza del fondo de la excavación: Aunque la tixotropía del lodo bentonítico hace que se mantengan sólidos en suspensión, las partículas de terreno de mayor tamaño pueden decantar en el fondo debiéndose, entonces, proceder a su retirada mediante la propia cuchara de excavación, comprobando tras la limpieza que la profundidad del panel es la correcta.

Colocación de juntas de hormigonado: Cuando se trabaja con junta circular existen tres tipos de paneles: Panel de inicio: se introducen dos juntas, una a cada extremo del panel excavado. Panel de avance (a derechas o a izquierdas): se introduce una sola junta. Panel de cierre: no lleva juntas.

Panel de inicio Panel de avance a derechas Panel de avance a izquierdas Panel de cierre

Colocación de juntas de hormigonado: Las juntas se introducen por tramos, empalmándose uno con otro. Cuando se ha introducido toda la longitud del panel se debe hincar la junta en el fondo para evitar que el hormigón se sifone y ascienda por su interior.

Izado de armaduras.

Introducción de armaduras y colocación de separadores: Las armaduras se introducen por tramos o de una sola pieza, dependiendo de su longitud y de los medios de elevación presentes en la obra. Los solapes se ejecutarán de acuerdo a la normativa vigente, en cuanto a la longitud de dicho solape. Una armadura de pantallas no solo debe disponer de la cuantía de acero establecida en el cálculo, sino que debe llevar una serie de rigidizadores que permitan su izado sin deformaciones y sin peligro de accidentes.

Introducción de armaduras colocación de separadores y

Las armaduras no se pueden dejar apoyadas en el fondo de la excavación, sino que se tienen que dejar suspendidas del murete guía, mediante las asas de cuelgue. Asas de cuelgue

Introducción de la tubería de hormigonado (tremie): La tubería de hormigonar tremie se introduce por tramos (de 1 a 3 metros) hasta llegar a una distancia del fondo de unos 20 cm. GEOCISA dispone de tubos tremie de diámetros 200 mm a 350 mm. La tubería deberá estar colocada en una jaula porta tubos apropiada, que evite la suciedad en las uniones. Cada vez que se extraiga un tubo, se deberá limpiar en el momento con agua abundante que evite que fragüe la lechada de cemento.

Introducción de la tubería de hormigonado (tremie): La tubería deberá estar colocada en una jaula porta tubos apropiada, que evite la suciedad en las uniones. Cada vez que se extraiga un tubo, se deberá limpiar en el momento con agua abundante que evite que fragüe la lechada de cemento.

Desarenado del lodo bentonítico: Normalmente esta operación se realiza con bomba, aspirando a través de la tubería a hormigonar, o con sistema "air-lift", dependiendo de la profundidad de la excavación y la viscosidad de trabajo del lodo. En ambos casos la finalidad es recircular la bentonita aspirando del fondo, que es la zona de mayor concentración de arena, y reponiendo el nivel con bentonita desarenada hasta cumplir con las especificaciones de contenido de arena antes del hormigonado, así como el resto de especificaciones.

Extracción de la bentonita del fondo de la excavación. Envío, mediante bomba, a la planta desarenadora.

Hormigonado de la pantalla El hormigonado se realiza con técnica de hormigón sumergido o método tremie. Consiste en hormigonar a través de una tubería (tubería tremie) que siempre tiene que estar sumergida dentro de la masa del hormigón. Para que este tipo de hormigonado se pueda realizar, el hormigón tiene que cumplir una serie de condiciones. Al no poderse compactar con vibradores, el hormigón tiene que ser autocompactable, y no puede producir atascos en la tubería.

Hormigonado: Antes de comenzar el vertido del hormigón es recomendable, sobre todo si la pantalla es profunda, introducir un obturador en la tubería que haga de separador durante el descenso del hormigón, evitando que se mezcle con el lodo y se lave. Si el hormigonado es bajo lodos, el hormigón deberá rebasar la cota teórica de hormigonado en 30 cm como mínimo. Este hormigón, que es el que ha estado en contacto con el lodo, estará contaminado, por lo que una vez fraguado se eliminará; es lo que se denomina "descabezado de la pantalla".

Extracción de juntas. La extracción de juntas se realiza mediante gatos hidráulicos que abrazan la junta y tiran de ella verticalmente hacia arriba. El momento de realizar la extracción es cuando comienza el fraguado del hormigón.

Descabezado de la pantalla. Consiste en retirar el hormigón que intencionadamente rebasó la cota teórica de hormigonado para garantizar un hormigón sano en toda al altura de la pantalla. Este hormigón se retira tras picarlo con martillos picadores, dejando la cota superior de la pantalla a su cota teórica.

GRACIAS POR SU ATENCIÓN