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detalle de como cubicar cada partida en obra y la programacion de esta.
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CUBICACIONES Y PROGRAMACION DE OBRAS
Leopoldo J. Ortega CorralesLeopoldo J. Ortega CorralesIngeniero Agrónomo
INIA Remehue
I. CUBICACION DE OBRAS.
La cubicación consiste en la cuantificación de las dimensiones físicas de la obra y
de los requerimientos de servicios, materiales y equipos necesarios para la
ejecución de cada partida.
Toda obra se debe dividir en partidas, que son las faenas o elementos
constructivos que se pueden evaluar individualmente.
Para la cubicación de las dimensiones físicas de la obra se requiere realizar el
diseño y cálculo hidráulico, que entrega estos resultados, los que deben
expresarse finalmente en un cuadro resumen para todo el proyecto.
Por ejemplo, en las siguientes tablas se presenta la cubicación de las
dimensiones de obra para un proyecto de Drenaje Superficial en Suelos Ñadis,
consistente en la construcción de una macrored de drenaje, compuesta por los
cauces naturales ampliados y por colectores, en donde la cubicación corresponde a
la longitud y volumen de corte en cada uno de estos componentes.
TABLA 1. Ejemplo cubicación ampliación cauces naturales.
CAUCE LONGITUD(m)
VOLUMEN DE CORTE(m 3 )
Río Colegual 6.515 89.408
Estero Kuschel 11.310 26.864
Estero Perro 1.730 2.515
T O T A L 19.555 118.787
TABLA 2. Ejemplo cubicación colectores.
COLECTOR LONGITUD(m)
VOLUMEN DE CORTE(m 3 )
Colector Principal 1 6.856 27.780
Colector Principal 2 641 997
Colector Principal 3 585 776
Colector Principal 4 1.724 2.916
Colector Principal 5 650 833
Colector Principal 6 528 1.151
T O T A L 10.984 34.453
Para determinar la cubicación de cada partida de la obra, se deben conocer los
estándares que indican la relación entre las dimensiones de la obra y los
rendimientos de servicios, materiales y equipos que se utilizarán, los cuales se
denominan “estándares de rendimiento”.
2
II. ESTANDARES DE RENDIMIENTO.
En el presente capítulo se indican algunos estándares de rendimiento para obras
de drenaje y sus diferentes partidas.
2.1Estándares de Rendimiento para obras de Drenaje superficial de la Décima Región.
Los estándares que se presentarán en este numeral, corresponden a valores
promedio de obras ejecutadas en la Xa. Región. Por lo tanto, se deben utilizar
con la prudencia del caso, y adecuarlos dependiendo de las características del
terreno, el tipo de maquinaria, y las condiciones de trabajo, más aún si se trata de
condiciones muy particulares, o de proyectos en otras regiones.
2.1.1. Zanjas colectoras
Las etapas que existen en la construcción de zanjas son :
Roce, despeje y limpieza de faja.
Excavación de la zanja.
Retiro del material
Cercado.
Roce, Despeje y Limpieza de Faja
Consiste en la eliminación de todos los árboles y matorrales sobre el área a
ocupar, en el ancho del dren, más las bermas correspondientes.
En la Tabla 3 se presentan los estándares y características de esta etapa.
Tabla 3. Estándares de roce, limpieza y despeje de faja.
3
Etapa Medio Actividad Rendimiento
Roce y
Despeje
Mano de Obra
no calificada
con rozones y
horquetas.
Corte de vegetación.
Acumular material en hileras o
montones.
Cargar material en camión.
100 m/jornada para
faja de 3 m de ancho
Traslado a
botadero
Camión tolva. Traslado de material a botadero 100 m/hr con distancia
a botadero de 1 km.
Excavación de la zanja
Esta labor puede realizarse ya sea manualmente o con maquinaria.
En el caso de construcción manual, los estándares son los siguientes :
Rendimiento excavación estrata de suelo = 9 m3/Jornada
Rendimiento excavación estrata de ripio = 2 m3/Jornada
Vida útil pala en excavación = 0,1 km/pala
Vida útil picota en excavación = 0,5 km/picota
En el caso de construcción mecanizada, se utilizan excavadoras y mano de obra.
La excavadora cumplirá la labor de excavación propiamente tal, en tanto que la
mano de obra se utilizará para el repase o terminación del sello y los taludes de
las zanjas. En la Tabla 4 se presentan los estándares y características de esta
etapa, para excavación mecanizada.
Tabla 4. Estándares de excavación mecanizada de zanjas
4
Etapa Medio Rendimiento
Excavación Excavadora Oruga Modelo 200.
133 HP potencia nominal.
Balde 1200 mm ancho y 0,93 m3
capacidad.
Terreno blando = 50-70 m3/hr.
Terreno semi-blando = 40-60 m3/hr
Terreno duro = 30-40 m3/hr
Terminación
de la sección
Mano de obra no calificada con
palas derechas.
Se requiere aproximadamente un
movimiento de tierra igual al 2,5%
del material excavado.
Rendimiento aproximado de 5
m3/jornada.
Estos valores dependen del tipo de excavadora, de las condiciones de trabajo y
de la destreza del operador.
Retiro del material
Es recomendable que la excavación de las zanjas, ya sea mecanizada o manual,
considere la separación del suelo y del material que exista bajo éste, ya sea ripio
o arcilla.
El suelo excavado puede ser aprovechado para rellenar sectores de pequeñas
depresiones al interior de los potreros, o simplemente, ser desparramado en
éstos. En el caso de que bajo del suelo exista ripio, éste constituye un excelente
material para construcción de caminos, el cual puede ser construido
inmediatamente al lado de la zanja, o ser utilizado para el relleno de caminos y
callejones existentes en el predio.
En el caso de las estratas de arcilla, este material no constituye ningún beneficio,
y por lo tanto, se debe eliminar trasladándose a un lugar de botadero.
5
Lo ideal y recomendable es realizar la faena de excavación y traslado del material
en forma simultánea. En la Tabla 5 se indican algunos estándares para el retiro
del material.
Tabla 5. Estándares de retiro del material excavado
Modalidad Rendimiento
Manual, con pala y carretilla con
retiro a 100 m de distancia
Rend. traslado tierra excavada = 6,75 m3/jornada
Rend. traslado ripio excavado = 3 m3/jornada
Mecanizada, con camión tolva y
descarga a 1 km de distancia
Rend. traslado tierra excavada = 38 m3/hr.
Rend. traslado ripio excavado = 32 m3/hr.
Para las cubicaciones finales, se debe considerar el esponjamiento del material al
ser excavado, que corresponde a 30% para el ripio y un 50% para el suelo.
Cercado de zanjas.
En toda la extensión de la red de drenes colectores, se instalan cercos a ambos
lados de la zanja, a una distancia de 3,5 m desde el borde del dren, para facilitar
las labores de mantención posteriores.
El cerco se construye utilizando estacones de pellín de 2,2 a 2,5 m de longitud, y
de 4 a 5 pulgadas de diámetro. Se instalan espaciados cada 3,5 m, con 4
corridas de alambre de púa clavado con grampas de 1 ½”. Los estacones se
pintan totalmente con 1 mano de aceite de motor quemado, y en su extremo
superior se pintan 25 cm con 2 manos de óleo blanco.
Para todo el proceso de construcción de los cercos, desde el pintado de los
estacones, su hincado en el terreno, colocación y tensión de los alambres, etc. se
6
utiliza mano de obra semi-calificada, estimándose un requerimiento de 100
jornadas para la construcción de 1 km de cerco doble de estas características (5
jornadas/100 m cerco simple).
2.1.2. Limpieza y ampliación de cauces
En todo proyecto de drenaje, se debe analizar el cauce evacuador de las aguas
de manera de decidir su intervención en el caso de que el tamaño de su sección
o condiciones de limpieza, no aseguren la conducción de los caudales adicionales
que surgen de una red de drenaje.
Por lo tanto, dependiendo de la gravedad del problema, a veces es necesaria la
limpieza, y el aumento de la sección de conducción de los cauces naturales
existentes en la zona del proyecto.
Limpieza de cauces naturales
La labor de limpia consiste en la extracción de sedimentos y en el despeje y retiro
de toda la vegetación existente sobre el ancho de corte de los cauces, ya sean
malezas, matorrales, o árboles de diverso tamaño. Esta labor se realiza sobre el
lecho de los cauces, utilizando una excavadora oruga.
La labor de limpieza de árboles no se realiza mediante la tala, sino que se efectúa
mediante el volteo de los árboles utilizando el brazo de la excavadora, lo cual se
consigue fácilmente, debido a que el arraigamiento de estos árboles en el lecho
de los cauces es de tipo superficial. Posterior al volteo de los árboles, se arrastran
y levantan los matorrales y árboles derribados, utilizando el brazo y el balde de la
excavadora, conjuntamente.
Excavación de cauces naturales
7
Para el cálculo de la excavación en cauces naturales, se debe considerar que
existe una sección actual, la cual será ampliada. Por lo tanto, la sección de
excavación corresponde a la diferencia entre la sección futura y la sección actual
del cauce.
Al igual que la labor de limpieza, esta labor se realiza sobre el lecho de los
cauces, utilizando una excavadora. En la Tabla 6 se presentan las características
y los estándares para Intervención de Cauces Naturales.
Tabla 6. Estándares limpieza y excavación de cauce natural
Medio Etapa Rendimiento
Excavadora Oruga
Modelo 200
133 HP potencia
nominal
Balde 1200 mm
ancho y 0,93 m3
capacidad
Limpieza
de Cauce
Natural
Condición de obstrucción severa = 315 m2/hr
Condición de obstrucción normal = 450 m2/hr
Condición de obstrucción favorable = 585 m2/hr
Excavación
de Cauce
Natural
30 – 40 m3/hr.
2.2. Excavaciones
Antes de comenzar una excavación de cualquier tipo, se debe efectuar varios
trabajos en el terreno, ya que nunca presentan las características necesarias para
poder empezar los trabajos sin algún tipo de actividad previa. Entre estas
actividades se cuentan:
8
Desmalezar terreno o escarpe.
Remover estructuras y árboles existentes
Nivelar el terreno
Señalizar las obras y colocar protecciones.
Planificación de circulación de vehículos, maquinarias a usar y personal.
Planificación del retiro de escombros.
Proteger estructuras existentes y árboles (según sea necesario).
Determinar el sistema de evacuación de agua subterránea o superficial (según
sea necesario)
Precauciones especiales para el medio ambiente.
Posteriormente se debe replantear el plano sobre el terreno, efectuando un
trazado de la obra y distancias, cotas y ángulos, y verificándolos cada vez que sea
necesario.
La excavación puede hacerse empleando varias técnicas y equipos diferentes, y
éstas van directamente relacionadas con el tamaño de la excavación, el tipo de
suelo, la presencia de agua, el tipo de transporte y la planificación de la
operación.
En trabajos pequeños y en suelo blando, el terreno se puede excavar con palas,
azadones, picotas, y chuzos, dependiendo del grado de compactación del terreno,
y un equipo de trabajo que consiste en una cuadrilla de jornales.
En las Tablas 7 a 13 se presentan estándares de rendimiento de excavación y
faenas asociadas.
TABLA 7. Rendimiento de la actividad de escarpe para terreno blando.
Terreno Blando: Dunas, arenas sueltas, limos, terrenos de relleno y tierra vegetal
9
Detalle Herramienta
Utilizada
Unidad Hombres-día
Escarpe de 0,20 m de profundidad,
radio de apaleo 2,0 m pala m2 0,022
Escarpe de 0,20 m de profundidad
hasta un máximo de 1 m por cada lado pala m2 0,083
Fuente: Revista ONDAC.
TABLA 8. Rendimiento de la actividad de escarpe para terreno semiduro.
Terreno semi-duro: Arcillosos, ripiosos, maicillo desgregable con la mano
y en general terrenos agrícolas compactados
Detalle Herramienta Utilizada Unidad Hombres-día
Escarpe Pala, chuzo y picota m3 0,125
Fuente: Revista ONDAC.
10
TABLA 9. Rendimiento de la actividad de escarpe para terreno duro.
Terreno duro: greda seca, tosca blanda, maicillo endurecido no desgregable
con la mano, roca descompuesta, ripio arcilloso en estabilizado de caminos
Detalle Herramienta Utilizada Unidad Hombres-día
Escarpe Pala, chuzo, picota y combo m3 0,200
Fuente: Revista ONDAC.
TABLA 10. Rendimiento de la actividad de excavación en distintos tipos de terreno.
Tipo de
terreno
Profundidad
(m)
Ancho (m) Herramientas Unidad Hombres-
día
Blando Hasta 2,00 más de 1,40 Pala m3 0,143
Blando Hasta 2,00 menos de 1,40 Pala m3 0,172
Blando Más de 2,00 más de 1,40 Pala m3 0,285
Blando Más de 2,00 menos de 1,40 Pala m3 0,345
Semi-duro Hasta 2,00 más de 1,40 Pala, chuzo y/o picota m3 0,250
Semi-duro Hasta 2,00 menos de 1,40 Pala, chuzo y/o picota m3 0,294
Semi-duro Más de 2,00 más de 1,40 Pala, chuzo y/o picota m3 0,357
Semi-duro Más de 2,00 menos de 1,40 Pala, chuzo y/o picota m3 0,435
Duro Hasta 2,00 más de 1,40 Pala, chuzo, picota y combo m3 0,312
Duro Hasta 2,00 menos de 1,40 Pala, chuzo, picota y combo m3 0,370
Duro Más de 2,00 más de 1,40 Pala, chuzo, picota y combo m3 0,417
Duro Más de 2,00 menos de 1,40 Pala, chuzo, picota y combo m3 0,500
Muy duro Hasta 2,00 más de 1,40 Pala, chuzo, picota, combo
y cuña
m3 0,526
Muy duro Hasta 2,00 menos de 1,40 Pala, chuzo, picota, combo
y cuña
m3 0,625
Muy duro Más de 2,00 más de 1,40 Pala, chuzo, picota, combo
y cuña
m3 0,667
Muy duro Más de 2,00 menos de 1,40 Pala, chuzo, picota, combo
y cuña
m3 0,833
Fuente: Revista ONDAC.
11
TABLA 11. Rendimiento del acarreo en carretilla a distintas distancias.
Distancia del acarreo (m) Unidad Hombres-día
10 m3 0,079
50 m3 0,184
100 m3 0,315
Fuente:Revista ONDAC.
TABLA 12. Rendimiento de las actividades de relleno y compactación.
Actividad Descripción Unidad Hombres-día
Esparcimiento Capas de 0,20 m m2 0,010
Colocación del material de relleno
en capas
m3 0,050
Compactación con pisón a mano Capas de hasta
0,20 m
m3 0,133
Compactación con
vibrocompactador
Capas de hasta
0,30 m
m3 0,026
Fuente: Revista ONDAC.
En excavaciones abiertas con volúmenes mayores de movimiento de tierra se
debe considerar el empleo de maquinarias, como por ejemplo palas mecánicas,
grúas, zanjadoras etc. En general, la elección del equipo va a depender de las
condiciones de la excavación y la disponibilidad del equipo en el mercado.
Este ítem representa uno de los más difíciles de evaluar debido a los siguientes
factores:
La gran heterogeneidad de maquinaria disponible
12
Las distancias de movimiento de tierra con maquinaria de transporte La ubicación de las zonas empréstito
Lo accesible del lugar
El tipo de suelo
Un resumen de los movimientos de tierra promedio por medio de maquinarias se
presenta en la siguiente tabla:
TABLA 13. Rendimiento de algunas maquinarias de movimiento de tierra.
Máquina m3 de tierra movilizados /hora
Motoniveladora 10
Bulldozer 12 - 14
Cargador Frontal 12
Retroexcavadora, construyendo taludes, ancho
de corte 0,70 m
8 - 10
Retroexcavadora, sin construir taludes, ancho
de corte 0,70 m
- 12
Fuente: Revista ONDAC.
13
2.3. Hormigón.
TABLA 14. Dosis mínima de cemento según el propósito
Elementos de hormigón simple
Fundaciones y radieres 170 kg/m3
Sobrecimientos 225 kg/m3
Pavimentos resistentes 280 kg/m3
Elementos de hormigón armado 300 kg/m3
Elementos de hormigón en zonas salinas 340 kg/m3
Fuente: Instituto Chileno del Hormigón ICH.
TABLA 15. Dosificación y resistencia del hormigón según propósito.
Contenido
mínimo de
cemento (kg/m3)
Sacos de
cemento/
m3
Resistencia
esperada
kg/cm2
Denomina-
ción
(Mpa)
Cimientos simples, para
viviendas de 1 piso
170 4 100 H1
0
10
Sobrecimientos sin armar,
radieres corrientes no
absorbentes de humedad
225 5,3 150 H1
5
15
Cimientos, sobrecimientos
armados
270 6,4 200 H2
0
20
Cadenas, pilares, dinteles,
vigas, losas hasta de 3 m de
luz
300 7 250 H2
5
25
Pavimentos con cargas
medianas
300 7 250 H2
5
25
Pavimentos con cargas
elevadas o estructuras
delicadas
340 o más 8 o más 300 o más H3
0
30
Fuente: Instituto Chileno del Hormigón ICH.
14
Según las necesidades de construcción, los hormigones pueden ser preparados
para que tengan una resistencia final a los 28 días desde la instalación mayor o
menor, de acuerdo al tipo de mezcla que se proyecte.
TABLA 16. Dosificaciones en volumen recomendadas para distintas dosis de cemento.
Dosis de Cemento
CANTIDADES PARA 1 SACO DE CEMENTO
Volumen de hormigón resultante
(kg/m3) Cemento Agua (lts)
Arena seca (lts)
Grava (lts)
(litros)
170 1 saco 42 130 175 250
225 1 saco 32 90 135 190
270 1 saco 27 68 115 157
300 1 saco 24 65 100 142
340 1 saco 21 55 90 125
Fuente: Instituto Chileno del Hormigón ICH.
TABLA 17. Dosificaciones prácticas para preparar hormigones.
Usos más frecuentes Emplantillados CimientosSobre-
cimientos y radieres
Muros, pilares y cadenas
Lo-sas
Pavi-mentos
Mezclas de sacos/m3 4 5 6 7 8 9
Cemento 1 1 1 1 1 1
Grava o ripio (lts) 175 140 120 100 90 85
Arena húmeda (lts) 130 100 75 65 50 40
Agua aproximada (lts) 31 25 21 19 17 15
Rendimiento de la mezcla (lts)
250 200 167 142 125 111
Fuente: Cemento MELON.
2.4 Ladrillos.
15
TABLA 18. Rendimiento de ladrillos según tamaño y disposición física en la obra.
Rendimiento por m2 según disposición
Tipo de ladrillo
Nombre comercial
Dimensióncm
soga Cabeza pandereta
Hecho a
mano
De muralla 41x20x6 34 68 11,3
Fiscal 31x15x7 39 78,1 19,5
Pejesapo 30x20x7 40.3 59,5 16,1
Hecho a
máquina
Macizo 24x11,5x7 50 100 32
Perforado Rejilla estándar 24x11,5x7,1 49 96 32
Cerámico básico 24x11.5x9 40 80 32
Rejilla gordo 24x11,5x11,3 32,5 65 32
Rejilla súper flaco 24x17,5x7,1 49 66 21,6
Cerámico especial 24x17,5x9 40 54 21,6
Rejilla súper 24x17,5x11,3 32 44 21,6
Titán 29x14x7,1 41 82 22,2
Cerámico modular 29x14x9 33,3 66,6 22,2
Gran titán 29x14x11,3 27,1 54,2 22,2
Hueco Bloque hueco 24x24x14.8 25,3 25,3 16
Tabique
estructural
29x9x9 33,3 100 33,3
Tabique
estructural flaco 29x5x9 55,5 166,6 33,3
Tabicol 24x17,5x7,1 49,3 66,7 21,6
Tabicol especial 24x14,5x7,1 49,3 79,6 25,8
Tabicol flaco 24x17,5x4,9 67,8 91,6 21,6
Fuente: Revista ONDAC.
16
III. PROGRAMACION DE OBRAS.
Dependiendo de la complejidad y envergadura de la construcción de un Proyecto
de Drenaje, en la mayoría de los casos es recomendable que una vez conocido el
diseño, cálculo, cubicación y presupuesto del proyecto, se proceda a realizar una
PROGRAMACIÓN DE LA OBRA, en forma previa al inicio de la construcción.
Esta actividad consiste en ordenar la ejecución de las diferentes etapas de
construcción de la obra a través del tiempo, señalando su duración y secuencia
durante el plazo total de la obra y sus requerimientos específicos de maquinaria,
obra de mano, capital y otros recursos.
Posteriormente, dependiendo del traslape entre las diferentes etapas de la obra,
es posible determinar el requerimiento total de recursos por cada unidad de
tiempo de ejecución, (día, semana, meses).
En la formulación de la programación de la obra, se distinguen tres pasos
sucesivos:
Paso 1:
Identificar las diferentes actividades constructivas de la obra y definir los
estándares de rendimiento para cada actividad.
Paso 2:
Identificar las diferentes etapas de construcción de la obra y determinar los
requerimientos de maquinaria, mano de obra y otros recursos para cada etapa.
Paso 3:
18
Determinar los requerimientos totales de maquinaria, mano de obra y otros
recursos para cada unidad de tiempo de ejecución, en una Carta Gantt.
Ejemplo de formulación de programación de obra
Se presenta un ejemplo para un Proyecto de Drenaje Superficial en Suelos Ñadis,
consistente en la construcción de una Macrored Extrapredial de Drenaje,
conformado por Zanjas Colectoras y por Cauces Naturales Ampliados.
Paso 1:
En la Tabla 19, se presentan los estándares de rendimiento para las diferentes
actividades constructivas del Proyecto.
Paso 2:
Luego se identifican las diferentes etapas de construcción de la obra, y se
determinan los requerimientos totales de maquinaria y obra de mano y la
duración de cada etapa, en base a su cubicación. Para este efecto, se asume
que cada día-maquinaria equivale a 10 horas maquinaria.
En la Tabla 20 se indica el cálculo de los requerimientos de días-maquinaria y de
jornales, en número de unidades simultáneas, y la duración de cada etapa de la
construcción en días hábiles y en semanas de 6 días hábiles aproximando el valor
de la semana al entero superior.
Paso 3:
En la Tabla 21 se presenta la Carta Gantt de la construcción de las obras,
indicándose el número total de maquinarias y jornales requeridos en cada etapa y
durante el transcurso de la ejecución del Proyecto.
19
Tabla 19. Estándares de rendimiento y construcción obras proyectadas.
────────────────────────────────────────────────────A C T I V I D A D MEDIO DE CONSTRUCCION RDTO.─────────────────────── ────────────────IDENTIFICACION UNIDAD IDENTIFICACION UNIDAD────────────────────────────────────────────────────
AMPLIACION CAUCE
Limpieza Condición Favorable m2 Excavadora hr 585 m2/hrLimpieza Condición Normal m2 Excavadora hr 450 m2/hrLimpieza Condición Severa m2 Excavadora hr 315 m2/hrExcavación m3 Excavadora hr 36 m3/hr
CONSTRUCCION COLECTORES
Hechura faja km Camión tolva hr 0,1 km/hr Mano de obra J 0,1 km/JExcavación suelo m3 Excavadora hr 70 m3/hrExcavación ripio m3 Excavadora hr 40 m3/hrRepase y Terminación Sección m3 Mano de Obra J 5 m3/JRetiro del suelo excavado m3 Camión tolva hr 38 m3/hrRetiro del ripio excavado m3 Camión tolva hr 32 m3/hrEsparcimiento suelo y ripio m3 Buldozer hr 75 m3/hrCercado km Mano de Obra J 0,01 km/J────────────────────────────────────────────────────
20
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