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cimentaciones profundas

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definicion de pilotes in situ, materiales utilizados para los pilotes, equipos y ejecucion.

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  • 671 CIMENTACIONES POR PILOTES DE HORMIGN ARMADO MOLDEADOSIN SITU

    671.1 DEFINICIN

    Se def inen como c imentac iones por pilotes de horm ign armado moldea-dos in s i tu las rea lizadas mediante pilotes de horm ign armado, cuya e jecu-c in se efecta perforando prev iamente e l terreno y re llenando la excavac incon horm ign fresco y las correspond ientes armaduras.

    Se consideran los siguientes t ipos de pilotes moldeados in situ.

    - A tendiendo a l modo de sostener las paredes de la perforac in:

    * Pilotes con entubac in recuperab le. La entubac in se extrae a medidaque se horm igona e l pilote; y es siempre de acero.

    * Pilotes con entubac in perdida: La entubac in const ituye la protec-c in exterior o forro de l pilote.

    * Pilotes perforados con lodos bentont icos: Son los pilotes en los quese ut iliza, como contenc in de las paredes de perforac in, lodobentont ico.

    * Pilotes perforados sin sostenim iento: Pilotes en los que no se ut ilizan ingn sistema de contenc in de las paredes de perforac in porperm it irlo e l terreno, sin que se prevea presenc ia de agua.

    * Pilotes perforados con barrena cont nua: p ilote perforado con unah lice cont nua de fuste hueco, a travs de l cua l se procede a l horm i-gonado a medida que se ex trae la h lice.

    - A tendiendo a la forma de introduc ir la entubac in en e l terreno:

    * Pilotes de desplazam iento: La entubac in se hinca con azuche inferiordesp lazando e l terreno por percusin.

    * Pilotes sondeados: La entubac in se introduce en e l terreno,ex trayendo a l m ismo t iempo los productos de su interior mediantecuchara, sonda o cua lquier otro art if ic io.

    - A tendiendo a la forma de la entubac in:

    * Pilotes de entubac in abierta: La entubac in no t iene fondo, y puedeser introduc ida en e l terreno por hinca o medios mecnicos a lternat i-vos.

  • PG 3: Art . 6 7 1 2

    * Pilotes de entubac in cerrada : La entubac in t iene fondo,const ituyendo una ca ja prct icamente impermeable que a isla a l pilotede l t erreno. En este caso los pilotes son, necesariamente de entu-bac in perdida y de desplazam iento.

    * Pilotes de entubac in taponada: La entubac in es abierta, pero seh inca con tapn de grava y horm ign, o b ien con azuche perd ido.Durante la hinca la entubac in se comporta como cerrada, pero luegosue le recuperarse, func ionando como una entubac in ab ierta.

    No deber e jecutarse pilotes con barrena cont nua, sa lvo indicac inexpresa de l Proyecto o de l D irector de las Obras, cuando:

    la inc linac in de los pilotes sea mayor de 6E, sa lvo que se tomenmed idas para contro lar e l d irecc ionado de la perforac in y la co loca-c in de la armadura.

    e x istan capas de terreno inestable con un espesor mayor que tres (3)veces e l dimetro de l pilote, sa lvo que pueda demostrarse, mediantepilotes de prueba, que la e jecuc in es sat isfactoria.

    A e fec tos de l presente art culo se considerarn como terrenos inesta-bles los siguientes:

    a) Sue los uniformes no cohesivos con coef ic iente de uniform idad(re lac in de dimetros correspondientes a l sesenta y diez porc iento, en peso) inferior a dos (d /d < 2) por deba jo de l n ive l6 0 1 0de agua.

    b) Sue los f lo jos no cohesivos con nd ice de densidad inferior a cerocon tre inta y c inco (0 .3 5).

    c) Sue los blandos con resistenc ia a l corte no drenada inferior aquince k ilopasca les (J < 1 5 kPa).fu

    Se ent iende como dimetro nom ina l, de un pilote de secc in c ircular, e ldimetro medio de la perforac in rea lizada en la zona superior de l pilote. Seconsidera como zona superior de l pilote la que va desde su ex tremo superiorhasta tres (3) dimetros por deba jo de l m ismo.

    Los d imetros nom ina les norma lmente ut ilizados son los siguientes(e xpresado en m ilmetros): 450, 500, 550, 650, 750, 850, 1000, 1250,1500, 1800, 2000, 2200 y 2500.

    El presente Pliego slo se ref iere a pilotes con dimetros nom ina lessuperiores a los tresc ientos c incuenta m ilmetros (3 5 0 mm).

  • PG 3: Art . 6 7 1 3

    671.2 MATERIALES

    Se estar, en todo caso, a lo dispuesto en la legislac in v igente enmateria medioambienta l, de seguridad y sa lud, y de a lmacenam iento ytransporte de productos de construcc in.

    671.2.1 Hormign

    A dems de lo indicado en este apartado se estar a lo dispuesto en e lart culo 6 1 0 " Horm igones " de l presente Pliego.

    Los horm igones para pilotes horm igonados " in situ " debern cumplir,sa lvo indicac in en contrario de l Proyecto, los siguientes requisitos:

    - E l t amao mx imo de l rido no exceder de tre inta y dos m ilmetros (3 2mm) o de un cuarto (1/4) de la separac in entre redondos longitudina les,e ligindose la menor de ambas dimensiones.

    - E l contenido de cemento ser mayor de tresc ientos c incuenta k ilogramospor metro cbico ( > 3 5 0 Kg/m ) y se recom ienda ut ilizar a l menos cuatro-3

    c ientos k ilogramos por metro cbico (4 0 0 kg/m ).3

    - La re lac in agua cemento ser la adecuada para las cond ic iones depuesta en obra y deber ser aprobada explc itamente por e l D irector delas Obras.

    - La resistenc ia caracterst ica m nima de l horm ign ser la indicada en e lProyec to o, en su defecto, por e l D irector de las Obras y nunca inferior adiec iocho megapasca les (1 8 MPa).

    - Los v a lores de consistenc ia para e l horm ign fresco, segn la metodolo-ga de colocac in, estarn en los siguientes interva los:

  • PG 3: Art . 6 7 1 4

    Cono de A brams Cond ic iones de puesta en obramm

    50 - 90 - Colocac in en perforac iones permanentemente entubadas o enperforac iones en seco no entubadas de dimetro $ 6 0 0 mm

    - Cuando la cota de horm igonado quede por deba jo de un entu-bado prov isiona l

    - Cuando la armadura ex istente, est muy espac iada, de ta lforma que e l horm ign pueda evoluc ionar libremente entre lasbarras

    100 - 150 - Cuando la armadura no est suf ic ientemente espac iada

    - Cuando la cota de descabezado se encuentre en un entubadoprov isiona l

    - Cuando la perforac in de l pilote es en seco y su dimetro sea< de 6 0 0 mm

    160 - 200 - Cuando e l horm ign se coloque en condic iones de inmersinmediante tubo Trem ie o bombeo

    - No ser atacab le por e l terreno c ircundante o por e l agua.

    671.2.2 Armaduras

    A dems de lo dispuesto en este apartado se estar a lo dispuesto en e lart culo 6 0 0, " Armaduras a emplear en horm ign armado " , de l presente Pliego.

    Los d imetros m nimos de las armaduras longitudina les sern de docem ilmetros (1 2 mm).

    La armadura longitudina l m nima ser de c inco (5) barras de doce m ilmetros(12 mm) y en todo caso, la re lac in m nima de l rea de la armadura con re lac ina l rea nom ina l de l pilote, ser la siguiente:

    Secc in nom ina l de l pilote A Area refuerzo longitudina l Ac s

    A # 0 ,5 m A $ 0 ,5 % Ac 2 s c

    0 ,5 m < A # 1 m A $ 25 cm2 2c s 2

    A $ 1 m A $ 0 ,2 5 % Ac 2 s c

    En e l proyecto se establecern las medidas necesarias para dotar de rigideza las jaulas.

  • PG 3: Art . 6 7 1 5

    La separac in entre las barras longitudina les deber ser la mayor posible,para asegurar un correcto f lu jo de l horm ign, pero no exceder los dosc ientosm ilmetros (2 0 0 mm).

    C uando los pilotes se horm igonen en condic iones sumergidas, la distanc iam n ima de separac in entre las barras vert ica les, de una a lineac in, no deberser menor de c ien m ilmetros (1 0 0 mm).

    La distanc ia m nima de separac in entre barras de una m isma a lineac inconcntrica podr ser reduc ida a tres (3) veces e l d imetro de una barra ( suequiva lente) si se cumplen las siguientes condic iones:

    - Se ut iliza una mezc la de horm ign muy f luida y dimetro mx imo de l ridono superior a la cuarta parte de la separac in entre barras.

    - Los pilotes son horm igonados en condic iones secas

    La m n ima distanc ia entre las barras de las eventua les diferentes a lineac io-nes concntricas ser mayor o igua l que e l d imetro de la barra. En n ingn casola separac in entre barras longitudina les ser inferior a ve inte m ilmetros (2 0mm), sa lvo en la zona de so lape de las barras, donde podr ser reduc ida.

    Los dimetros de las barras transversa les para cercos o armaduras he licoi-da les sern superiores a se is m ilmetros ( > 6 mm) y mayores que un cuarto ( >1/4) de l dimetro mx imo de las barras longitudina les.

    La armadura transversa l deber adaptarse, con prec isin, a lrededor de laarmadura longitudina l princ ipa l, y estar unida a e lla mediante medios adecua-dos.

    C uando e l esfuerzo cortante en e l pilote exceda la m itad de la resistenc ia acortante de l horm ign debern d isponerse los cercos de acuerdo con la normat i-va v igente.

    En todos aque llos pilotes que se e jecuten en zonas con grado ssm ico VI superior deber disponerse armadura en toda la longitud de l pilote (o refuerzoequ iva lente en e l horm ign con f ibras met licas u otros disposit ivos sim ilares),con una cuant a o resistenc ia a f lex in equiva lente a la que proporc iona laarmadura m nima.

    En aque llos casos en los que e l grado ssm ico fuera inferior a VI podrd isponerse la armadura en slo parte de l pilote, siempre que se just if ique queesa armadura (o refuerzo equiva lente, en e l sent ido antes c itado) absorbe todoslos esfuerzos de f lex in procedente de acc iones estt icas exteriores, derivadasde excentric idades, etc.

  • PG 3: Art . 6 7 1 6

    671.2.2.1 Recubrimiento

    E l recubrim iento de horm ign para la armadura no deber ser menor quesesenta m lmetros (6 0 mm), para pilotes con dimetro superior a cero con se ismetros (D > 0 ,6 m) c incuenta m ilmetros (5 0 mm), en caso contrario.

    E l recubrim iento m nimo se incrementar a setenta y c inco m ilmetros(7 5 mm) cuando:

    - El pilote se e jecute en terreno blando y se construya sin entubar.- Se co loque e l horm ign en cond ic iones sumerg idas, con un tamao de rido

    mx imo de ve int ic inco m ilmetros (2 5 mm).- La armadura se insta la despus de la colocac in de l horm ign.- La perforac in tenga las superf ic ies irregulares.

    E l recubrim iento de horm ign se podr reduc ir a cuarenta m ilmetros (4 0mm), si se ut iliza un encam isado o forro permanente.

    671.2.3 Fluidos de estabilizacin

    671.2.3.1 Suspensiones de bentonita

    La bentonita usada como lodo de estabilizac in deber cumplir los siguientesrequisitos:

    - E l porcenta je de part culas de tamao mayor de ochenta m icras (8 0 m) noser superior a c inco (5).

    - Contenido de humedad no ser superior a l quince por c iento (1 5 %).- Lm ite lquido (W ) mayor de tresc ientos por c iento (3 0 0 %).L- Los f luidos no debern presentar, en cant idad signif icat iva, componentes

    qu m icos, da inos para e l horm ign o la armadura.

    Las propiedades de los lodos bentont icos debern ser a l menos los si-guientes:

  • PG 3: Art . 6 7 1 7

    Un idad Fresco Listo para A ntes dereempleo horm igonar

    Densidad g/cm < 1,1 < 1,2 < 1,1 5 (*)3

    Cono Marsh seg 32 a 50 32 a 60 32 a 50

    F iltrado cm < 30 < 50 -3

    Contenido de % - - < 3 % (* *)arena

    A lca linidad pH 7 a 11 7 a 11 7 a 11

    (*) Un va lor de densidad de hasta uno con dos gramos por cent metrocb ico (1 ,2 gr/cm ) se podr considerar v lido para antes de horm igonar3

    en casos espec ia les, ta les como presenc ia de agua sa lada o barroespeso.

    (* *) E l contenido def init ivo de arena ser f ijado por e l D irector de lasObras, en func in de l t ipo de terreno atravesado.

    671.2.3.2 Polmeros y otras suspensiones

    O tras suspensiones conteniendo polmeros, polmeros con bentonita enad i t ivo u otras arc illas pueden ser usadas como lodos de estabilizac in en basea la experienc ia de:

    - Casos prev ios, en condic iones geotcnicas sim ilares o peores.

    - Excavac iones de ensayo a esca la natura l " in situ " .

    Las suspensiones debern ser preparadas, manten idas y contro ladas deacuerdo con la normat iva o prescripc iones v igentes, o en caso de no ser aplica-bles, de acuerdo con las instrucc iones de l fabricante.

    Los po l meros debern cump lir la tab la de prop iedades da da para los lodosbentont icos sa lvo indicac in en contrario de l Proyecto o de l D irector de lasObras.

    671.3 EQUIPO NECESARIO PARA LA EJECUCIN DE LAS OBRAS

    A dems de lo indicado en este apartado se estar a lo dispuesto en e lart culo 6 3 0, " Obras de horm ign en masa o armado " de l presente Pliego.

  • PG 3: Art . 6 7 1 8

    E l equ ipo necesario para la e jecuc in de las obras ofrecer las mx imasgarant as en cuanto se ref iere a los extremos siguientes:

    - Prec isin en la e jecuc in de la perforac in- M nima perturbac in de l terreno- Cont inuidad de los pilotes- Ca lidad de l horm ign

    671.4 EJECUCIN DE LAS OBRAS

    Se estar , en todo caso, a lo dispuesto en la legislac in v igente en materiamed ioambienta l, de seguridad y sa lud, y de a lmacenam iento y transporte deproductos de construcc in.

    En e l horm igonado de los p ilotes se pondr e l mayor cu idado en consegu irque e l pilote quede, en toda su longitud, con su secc in completa, sin vac os,bo lsadas de a ire o agua, coqueras, corte, ni estrangulam ientos. Tambin sedebern ev itar e l deslavado y segregac in de l horm ign fresco.

    En los p i lotes de entubac in cerrada, sta se limpiar, de modo que noquede t ierra, agua, n i ob jeto o sustanc ia que pueda produc ir d ism inuc in en laresistenc ia de horm ign. Lo m ismo se har con los pilotes de entubac in abiertacon tapn o azuche perd idos.

    En los dems t ipos de pilotes de entubac in abierta, se proceder, inme-d ia tamente antes de l com ienzo de l horm igonado, a una limpieza muy cuidadosade l fondo de l ta ladro. S in embargo, si la sedimentac in en dicho fondo rebasaselos c inco cent metros (5 cm), se echar en e l m ismo un volumen de grav illa muylimp ia y de graduac in un iforme, sin nada de arena, equ iva lente a unos qu incecent metros (1 5 cm) de a ltura dentro de l ta ladro construido. Esta grav illaformar un apoyo f irme para e l p ilote, absorb iendo en sus huecos la capa defango que haya sido imposible limpiar.

    Una vez que e l horm igonado haya comenzado deber estar siempre inmersoen, por lo menos, tres metros (3 m) de horm ign fresco. En caso de conocersecon prec isin e l nive l de horm ign la profundidad m nima de inmersin podrreduc irse a dos metros (2 m).

    Las armaduras longitudina les se suspendern a una distanc ia mx ima dev e inte cent metros (2 0 cm) respecto a l fondo de la perforac in y se dispondrnbien centradas y sujetas.

    Durante e l horm igonado de los pilotes de entubac in recuperable, se ire levando d icha entubac in de modo que quede siempre un tapn de horm ignen e l fondo de la m isma, de l orden de dos (2) dimetros, que impida la entradade l terreno c ircundante.

  • PG 3: Art . 6 7 1 9

    En los p ilotes de entubac in recuperab le e l horm igonado se har b ien enseco, o b ien con e l tubo inundado lleno de agua; deb iendo e leg ir e l D irector delas Obras uno y otro procedim iento segn la natura leza de l terreno. S i sehorm igona con e l tubo inundado, e l horm ign se co locar en obra por med io detubo Trem ie, bomba o cua lquier art if ic io que impida su deslavado.

    El tubo-trem ie deber colocarse en e l fondo de l pilote a l com ienzo de lhorm igonado, y despus se izar ligeramente, sin exceder un va lor equiva lentea l dimetro de l tubo.

    S i e l horm igonado se hace con agua en e l tubo, se horm igonar la cabezade l pilote hasta una cota a l menos tre inta cent metros (3 0 cm) por enc ima de laind icada en Proyecto y se demoler posteriormente este exceso por estarconst ituido por lechada deslavada que ref luye por enc ima de l horm ign co lo-cado. S i a l e fectuar dicha demolic in se observa que los tre inta cent metros (3 0cm) no han s ido suf ic ientes para e lim inar todo e l horm ign deslavado y de ma laca l idad, se proseguir la demolic in hasta sanear la completamente la cabeza,reemp lazando e l horm ign demo lido por horm ign nuevo, b ien adherido a l ante-rior.

    El horm igonado de un p ilote se har en todo caso, sin interrupc in; de modoque, entre la introducc in de dos masas sucesivas, no pase t iempo suf ic ientepara la inic iac in de l fraguado. S i, por a lguna avera o acc idente, esta pres-cripc in no se cumpliera, e l D irector de las Obras dec idir si e l pilote puedeconsiderarse v lido y term inarse, o no. En e l caso de que se interrumpa e lhorm igonado ba jo agua, no se aceptar e l pilote sa lvo que, con la aceptac ine xplc ita de l D irector de las Obras, se arbitren medidas para su recuperac in yterm inac in, as como para la comprobac in de su correcta e jecuc in yfunc ionam iento. E l p ilote que haya sido rechazado por e l mot ivo ind icado, habrde ser re llenado, sin embargo, en toda su longitud abierta en e l terreno. La partede re lleno, despus de rechazado e l pilote, podr e jecutarse con horm ign H 5 0 ,pero su e jecuc in se har con los m ismos cuidados que si se tratara de un piloteque hub iera de ser somet ido a cargas.

    E l C ontrat ista confecc ionar un parte de traba jo de cada pilote; en e l quef igurarn, a l menos:

    - La fecha y hora de com ienzo y f in de la introducc in de la entubac in.- La profundidad tota l a lcanzada por la entubac in y por e l ta ladro.- La profundidad hasta la que se ha introduc ido la armadura, y la longitud y

    const ituc in de la m isma.- La pro fundidad de l nive l de la superf ic ie de l agua en e l ta ladro a l com ienzo

    de l horm igonado.- La u t ilizac in o no de trpano, ind icando en su caso profund idad, peso y

    t iempo de empleo.- La re lac in volumen de horm ign-a ltura a lcanzada.- La fecha y hora de l com ienzo y term inac in de l m ismo.

  • PG 3: Art . 6 7 1 10

    En e l caso de pilotes excavados, se registrar la ca lidad y espesor de losestratos atravesados; y se tomarn muestras de l terreno, en la forma y con lafrecuenc ia que ordenen e l Proyecto o e l D irector de las Obras.

    Sobre a lguno de los p ilotes de prueba, o b ien sobre cua lqu iera de los detraba jo, se efectuarn las pruebas de carga y los ensayos snicos, de impedan-c ia mecnica o cua lquier otro prev isto en e l Proyecto u ordenado por e l D irectorde las Obras.

    En e l caso de pilote a islado ba jo un pilar se recom ienda equipar todos losp ilotes para su posib le comprobac in, y llevar a cabo pruebas de l t ipo sea ladoen, a l menos, un pilote de cada tres.

    S i los resultados de los ensayos snicos o de impedanc ia mecnica reve la-ran pos ib les anoma las, e l D irector de las Obras podr ordenar bien la compro-bac in de l diseo terico de l pilote, bien la comprobac in de la cont inuidad de lpilote mediante sondeos, de cuya interpretac in podr establecer:

    - La rea lizac in de prueba de carga.- La necesidad de reparac in de l p ilote.- El rechazo de l pilote.

    En e l caso de rea lizar pruebas de carga, si stas produjesen asientosexces ivos y se demostrase que e llo se deba a defecto de l pilote, por causasimputables a l Contrat ista, e l D irector de las Obras podr ordenar la e jecuc in, acargo de l Contrat ista, de nuevas series de control sobre tres (3) pilotes, porcada pilote defectuoso encontrado. En e l caso de rea lizar pruebas de cargasup lementarias, se aplicar sobre e l pilote una carga mx ima de l c iento ve in-t ic inco por c iento (1 2 5 %) de la de traba jo. El Pliego de Prescripc iones TcnicasPart icu lares o, en su defecto, e l D irector de las Obras, def inirn los criterios asegu ir para la aceptac in o rechazo de la c imentac in a la v ista de los resulta-dos de los ensayos de carga o de cua lqu ier otra comprobac in que se rea lice.

    671.5 TOLERANCIAS

    Los pilotes se construirn con los siguientes rangos de toleranc ias:

    a) La e x centric idad de l e je de l pilote respecto a la posic in f ijada, ser inferiora d iez cent metros (1 0 cm) para pilotes de dimetro no superior a un metro(D # 1 , 0 m) y a la dc ima (1/1 0) parte de l dimetro en caso contrario, perosiempre inferior a quince cent metros (1 5 cm).

    b) Para pilotes vert ica les o con pendiente superior a quince (1 5 :1) e l error deinc linac in no exceder e l dos por c iento (2 %) de l va lor de la pendiente.

  • PG 3: Art . 6 7 1 11

    c) Para pilotes inc linados con pendientes comprendidas entre quince (1 5 :1) ycua tro (4 :1) e l error de inc linac in no exceder de l cuatro por c iento (4 %)de l va lor de la pendiente.

    671.6 MEDICIN Y ABONO

    Las c imentac iones por pilotes moldeados in situ se abonarn por metros (m)de p ilote rea lmente e jecutados medidos en e l terreno como suma de las longitu-des de cada uno de e llos, desde la punta hasta la cara inferior de l encepado.

    En caso de que ex istan causas que lo just if iquen, e l D irector de las Obraspodr abonar e l exceso de horm ign consum ido sobre e l vo lumen tericocorrespond iente a l dimetro nom ina l de l pilote, siempre que e llo se haya hechoconstar expresamente en e l Proyecto.

    Las pruebas de carga prev istas en Proyecto se abonarn a los prec iosunitarios establec idos en e l m ismo.

    No se abonarn:

    - Las pruebas de carga en los p ilotes de traba jo, si se rea lizan por dudas en suv a lidez, como consecuenc ia de un traba jo defectuoso, o por causas quesean imputables a l Contrat ista.

    - Los ensayos de nuevas series de contro l ordenados por e l D irector de lasObras como consecuenc ia de haber encontrado pilotes defectuosos.

    - El exceso de horm ign en las cabezas de los p ilotes horm igonados con aguaen e l tubo.

    - La demo l ic in de la cabeza de l pilote, por inc luirse dentro de l prec io de lpropio pilote.

    - Los pilotes rechazados o defectuosos.