Luisa María Vega Benavides a ; Christian Eduardo Almendáriz Rodríguez b ; Iván
Arturo Navarro Veliz c ; Danny Xavier Almendáriz Rodríguez d
Elaboración de un plan para construir la cimentación de un edificio de tres plantas
Revista Científica Mundo de la Investigación y el Conocimiento.
Vol. 2 núm., 2, mayo,
ISSN: 2588-073X, 2018, pp. 326-355
DOI:10.26820/recimundo/2.(2).2018.326-355
Editorial Saberes del Conocimiento
Recibido: 05/12/2017
Aceptado: 15/02/2018
a. Universidad de Guayaquil.
b. Universidad de Guayaquil.
c. Universidad de Guayaquil.
d. Universidad de Guayaquil.
RESUMEN
La elaboración de un plan constructivo de una cimentación, el cual su enfoque principal es
explicar detalladamente el proceso constructivo de esta infra-estructura que es la encargada de
soportar y trasmitir la carga de la súper estructura al suelo, la cual va estar apoyada sobre los
estratos de suelo ya mejorados. Esta obra consiste en construir una cimentación la cual ya se le
han efectuado los estudios pertinentes como es la información geotécnica de los estudios de
suelo, con la cual se obtuvo el diseño adecuado de cimentación. Por lo cual se realizaron análisis
minucioso de precios unitarios tomando en consideración mano de obra –cuadrilla-, maquinaria
y materiales a utilizar. Para esto se consideró también la experiencia en campo de ingenieros,
sobre el rendimiento de las cuadrillas según el rubro a utilizar. Ya que como factor principal
depende de los rendimientos, el precio unitario de cada rubro. En base a los rendimientos se
podrán ejecutar actividades dándole así tiempo de inicio y fin a cada actividad. Los trabajos a
ejecutarse los veremos reflejados en un crono grama valorado, el cual nos indicara su inicio y
fin, por rubro en cantidad de días, que según los rendimientos, se prolongara su duración.
Palabras clave:Construcción; cimentación; edificios altos 3 plantas; km 9 1/2 vía Daule.
ABSTRACT
The elaboration of a constructive plan of a foundation, whose main focus is to explain in detail
the constructive process of this infra-structure that is in charge of supporting and transmitting the
load of the super structure to the ground, which will be supported on the soil layers already
improved. This work consists of building a foundation which has already been carried out the
relevant studies such as the geotechnical information of the soil studies, with which the proper
foundation design was obtained. For this reason, a detailed analysis of unit prices was carried
out, taking into consideration the workforce, the machinery, and the materials to be used. For
this, the experience in the field of engineers was also considered, on the performance of the
crews according to the item to be used. Since the main factor depends on the yields, the unit
price of each item. Based on the yields, activities can be executed, giving start and end time to
each activity. The works to be executed will be reflected in a valued time schedule, which will
indicate its beginning and end, by item in number of days, which according to the yields, will last
its duration.
Key words: Building; foundation tall buildings 3 floors; km 9 1/2 via Daule.
Introducción
La elaboración de un plan constructivo de una cimentación, el cual su enfoque principal
es explicar detalladamente el proceso constructivo de esta infra-estructura que es la encargada de
soportar y trasmitir la carga de la súper estructura al suelo, la cual va estar apoyada sobre los
estratos de suelo ya mejorados. (Toirac Corral, 2008) (Rodolfo, 1991)
Al hablar de cimentación nos estamos refiriendo a la parte más importante en lo que
comprende una estructura ya que esta debe estar bien diseñada para soportar grandes cargas que
van a ser apoyadas sobre ella y a su vez van a ser trasmitidas al suelo el cual debe tener un buen
mejoramiento, si así lo requiere, para que no se efectúen grandes asentamientos los cuales
ocasionarían daños a la súper estructura. (Britez, Gadea, & Carvalho, 2016) (Associação
Brasileira de Normas Técnicas, 2006) (Spenser, 2014)
Como requisito principal para realizar un diseño de cimentación es indispensable contar
con información geotécnica y el tipo de estructura de diseño superficial.
Esta obra consiste en construir una cimentación la cual ya se le han efectuado los estudios
pertinentes como es la información geotécnica de los estudios de suelo, con la cual se obtuvo el
diseño adecuado de cimentación.
El objetivo de la presente investigación es examinar minuciosamente los pasos a seguir
en el plan constructivo, partiendo desde el estudio de planos y resultados de pruebas de
laboratorio, para la cimentación de un edificio de tres plantas.
Metodología Constructiva
Preliminares
Desbroce, limpieza y desalojo del terreno
Se realiza la limpieza del terreno retirando toda el área verde que se encuentre en el sitio.
Se procede a usar maquinaria la cual va a raspar el terreno para proceder a trabajar de mejor
manera.
Se inició el trabajo en la obra haciendo la limpieza y desbroce del terreno, trabajando con
maquinaria de las siguientes características:
Maquinaria - retroexcavadora.
• Peso - 6.7 toneladas.
• Potencia- 65HP.
• Capacidad - 0.77 metros cúbicos.
Volqueta mula
•
12 m3
Con la cual se procede al desalojo de material, que se lo desecha en espacios oficialmente
decretados. También se efectúan desbroce de vegetación que se trasladan hacia áreas de buena
condición.
El área total de limpieza y desbroce es de 42 m largo y 15 m de ancho, el cual se realizó
con maquinaria.
Cerramiento Perimetral-Lona
Se dará un margen del terreno, el cual va estar limitado por una lona que indicara que
toda esa área va ser utilizada.
Se ubicara de forma lineal en todo el perímetro del área a usar, esto quiere decir que será
el margen del terreno.
El cual se utilizaran cuartones de madera de 2 m de altura cada 4m de distancia haciendo
hueco de 30cm de ancho por 30cm de profundidad para darle estabilidad al cuartón que va a ser
de soporte para la lona, luego que se encuentren bien ubicados los cuartones se procede a colocar
la lona en todo el perímetro ya establecido en el terreno.
Caseta de Guardián – Bodega
Se realiza construcción de las áreas de caseta de guardián y bodega para almacenar los
materiales de construcción.
Estas áreas son construidas provisionalmente y su ejecución se da antes de iniciar
propiamente la obra.
Luego de establecer las dimensiones de la caseta de guardián - bodega que son 6.5m de
longitud x 5.6m de ancho.
Para así iniciar la construcción de la misma lo primero a realizar son los orificios con
dimensiones de 0.3 m de ancho 0.3 m de largo y 0.4 de alto para la colocación de cuartones que
van a ser utilizados como columnas.
Los cuartones a utilizar tendrán las siguientes dimensiones de altura, los que se
encuentran ubicados en la parte principal serán de 2.75m y los que se encuentran en la parte
secundaria tendrán 3m.
Estos cuartones que van a trabajar como columnas se las realizara usando nivel de mano
aplomadas.
Se procederá a colocar cuartones en la parte inferíos, media y superior los cuales
trabajaran como vigas.
Finalmente se cierra el cuadrante de caseta de guardianía bodega usando tablas de madera
semidura para la colocación de paredes con una altura de 3m. Y se procede a colocar la cubierta,
la cual va estar conformada de zinc, la misma que va estar clavada a los cuartones transversales,
los cuales van a estar ubicados a una separación de 1.50 m de distancia el uno del otro.
Instalación Provisional Eléctrica
Se instalaran puntos eléctricos donde se utilizara tubo, cableado y demás accesorias para
suministrar energía a las diferentes áreas provisionales que así lo requiera.
Estos puntos serán ubicados dentro de la oficina, caseta de guardián y bodega los cuales
serán utilizados para suministrar energía a los aparatos electrónicos como son computadoras,
impresoras y demás objetos que se encuentren en estos lugares. También de estos puntos
eléctricos provisionales se suministrara energía para los equipos utilizados en obra que así lo
requieran.
Esta instalación será únicamente provisional esto quiere decir que su uso será solo
durante el proceso constructivo de dicha obra, ya que al momento de entregar la obra estos
puntos se retiraran.
Trazado y Replanteo
Este trabajo se realiza para ubicación exacta en planta y en nivel los cimientos que serán
construidos. Para esto se utilizara dimensiones reales que se encuentran en los planos
suministrados empleando cal se delimitara el terreno a usar.
Para esto se realiza un trabajo topográfico en campo, donde el contratista determina la
ubicación exacta en planta y en nivel de las obras por construir, de acuerdo con los planos
suministrados. Se tiene que trazar exactamente lo planteado en el plano hacia el terreno. Se
dibuja el área donde va ubicada la cimentación que se encuentran marcadas en los planos. El
Contratista ejecutará el trazado, replanteo y nivelación de la construcción en planta y nivel,
utilizando para ello todos los instrumentos de precisión que fuesen necesarios, empleando los
servicios de un topógrafo.
Se procederá a ubicar los ejes, a los cuales serán referenciados con el uso de caballetes o
vallas instalándolos en el área del terreno de construcción.
El proceso de este trabajo se realiza penetrando sobre el terreno cuartones o estacas de
dimensiones 1.5 m x 2 ́ ́ x 2 ́ ́, las cuales van a ser sostenidas por una tabla de madera semiduras,
con una distancia de 3m con un ancho de 0.20m y 0.02m de espesor. Las mismas que van estar a
una distancia de 1.20m de la superficie del terreno.
Para anclar las estacas con las tablas de madera semidura se requiere del uso de clavos de
2 ́ ́x 8. Los cuales también nos permitirán usarlos como referencia siendo así los ejes que van
estar delimitados por una piola la cual va estar intersectada de esquina a esquina. La ubicación de
los caballetes va estar alejado de los ejes de edificación, para así poder mantener su instalación
original sin que sean removidos por molestias en el proceso constructivo.
Movimiento de tierra
Excavación y desalojo
Se realiza la excavación según lo requiera el sitio tomando en consideración los estudios
de suelo. Se excavara el área delimitada por el trazado donde la profundidad será dada por los
estudios de suelo.
Para realizar esta excavación se utilizó:
Maquinaria - retroexcavadora
•
Peso - 6.7 toneladas.
• Potencia- 65HP.
• Capacidad - 0.77 metros cúbicos.
Volqueta mula
•
12 m3
Se realizó excavación con una profundidad de 20 cm con un ancho de 14.5 m y un
longitud de 41.5 m.
El material extraído se lo mantiene en la obra para luego ser utilizado dentro de la
construcción.
Mejoramiento de suelo con material importado
Con este material importado –cascajo- se procede a rellenar el área que ya fue delimitada
para obtener los niveles de cota establecidos que se requieren en el terreno.
Rellenar una primera capa de piedraplen –GW- de 0.40m, para mejorar el terreno,
compactada al 100%, se deberá utilizar rodillo liso vibratorio de 18 Ton. La capa en contacto con
la cimentación será de espesor 0.90m, constituida por material de sub-base clase 3. Esta será de
plataforma de contacto suelo-estructura. Considerará que el sub suelo desarrolla una capacidad
de carga máxima de 16.6Tno/m2, se ha considerado factor de seguridad tres.
Antes de realizar la compactación, el material de la capa a compactar, debe tener la
humedad óptima. Para que esta compactación cumpla con las especificaciones se verificara si el
material a usar necesita ser secado o humedecido ya que este debe tener una humedad uniforme
para tener una buena compactación.
El relleno será estrictamente realizado, de acuerdo con lo que indica los estudios de suelo.
El material importado –cascajo- que es depositado al terreno por la volqueta, se lo riega
en toda el área requerida a lo largo y a lo ancho hasta obtener una capa máximo de 20 cm para
ser compactada siguiendo las especificaciones.
Posterior mente se procederá a hidratar el material, por medio del uso de tanquero
tomando en consideración su velocidad y cantidad de salida del agua.
Relleno manual con material de mejoramiento
Con este material importado –cascajo mediano- se procede a rellenar el área vacía que se
encuentra entre zapatas.
Estos volúmenes varían según las dimensiones de los ejes, este relleno se realiza
manualmente ya que la maquinaria no puede entrar a estas áreas reducidas.
El relleno se efectuara de manera organizada de tal manera que cada 0.2m de relleno se
realizara la compactación de dicho material para así tener un suelo totalmente compactado y
consolidado, a su vez procurando que este tenga la humedad óptima, llegando a los niveles
requeridos por los planos. Para realizar esta compactación se utiliza maquina pequeña la cual es
manipulada por un operador de maquinaria liviana, esta máquina actúa haciendo presión en el
suelo, originado por su propio peso y su efecto vibratorio.
Para realizar este trabajo se requiere del uso de carretillas las cuales van a ser
manipuladas por los oficiales, por medio de ellas se podrá trasladar el material importado –
cascajo mediano- el cual va ser depositado en los orificios que se originan en las intersecciones
de las zapatas, hasta obtener una capa homogénea no máximo a los 0.20m como lo indican las
especificaciones, a su vez se tomara en cuenta si el material se encuentra seco o húmedo ya que
este debe cumplir con una humedad óptima, luego de que se cumpla lo dicho se procederá a la
compactación, la cual se realiza con maquinaria liviana hasta verificar que el suelo se encuentre
bien compactado y consolidado. De esta manera se realiza el relleno manual hasta llegar al nivel
requerido, realizando todos los pasos por cada capa. Este relleno deberá ser debidamente
colocado, tomando en cuenta las especificaciones ya planteadas.
Cimentación
Replantillo de hormigón f ́c140kg/cm3 e-10cm
Es una lámina de espesor especificado de hormigón simple que se la coloca entre el suelo
y la cimentación. Se debe ubicar en el área donde va ser colocada la zapata el hormigón simple
con un espesor de 5cm. Este debe de mantenerse limpio para la colocación de armadura de la
zapata.
Para realizar el replantillo se deberá revisar los agregados los cuales deben cumplir con la
dosificación, dada por el ingeniero. Este proceso se lo realizara con el uso de concretera, se
deberá mezclar todos los agregados como son:
• Agua.
• Cemento.
• Piedra.
Para lo cual se tomara las cantidades de agregados finos y gruesos por medio del uso de
parihuelas.
Para obtener una mezcla de resistencia f ́c 140kg/cm3 la dosificación medida en
parihuelas es:
• F ́c 140 kg/cm3
• 1 saco de cemento 50 kg
• Arena 3 parihuelas de 15cm x 40cm x 40cm
• Piedra 4 parihuelas de 20cm x 40cm x 40cm
• Agua 170 litros
Referencia: Fuente Propia
El agua estará medida en litros, el agua requerida para obtener esta resistencia es de
170litros los cuales corresponden a 0.17m3.
El tambor de la concretera girara como mínimo 3minutos para poder iniciar con el
hormigonado.
Esta mezcla se le dará el uso inmediato luego del tiempo establecido ya que no se podrá
mantener el concreto agregando más agua porque perderá su dosificación indicada y a su vez
perderá resistencia.
Este elemento debe utilizarse de 25 a 30 minutos máximo después de su mezcla, antes de
su fraguado inicial. El concreto debe ser aplicado de manera correcta evitando que sus agregados
se segreguen, esto quiere decir que se separen los agregados finos de los gruesos, lo ideal sería
que el concreto trabaje de manera uniforme. Esta mezcla es transportada por medio de carretillas,
que tomara un tiempo de 2minutos de cargada del hormigón a la carretilla y 2minutos de vaciado
del hormigón al terreno. El terreno donde se vaciara el hormigón debe mantenerse humedecido
para que sea de ayuda al momento del fraguado, esto evitara un poco la perdiga de líquido.
Acero de refuerzo en barras fy 4200 kg/cm2
El acero a colocarse será doblado y cortado según lo especifiquen los planos
estructurales.
Al realizar el doblado del acero se debe verificar que no se encuentren fisuras.
Se debe considerar las dimensiones mínimas que debe tener la varilla.
Zapatas, vigas de amarre y riostras de hormigón f ́c=280 kg/cm2.
Construcción de zapata corrida en dos direcciones siguiendo los detalles establecidos en
los planos estructurales como son dimensiones.
Se considera las especificaciones sobre el concreto de diseño de f ́c 280 kg/cm3.
Para la realización de la zapata corrida en dos direcciones se debe construir el encofrado,
el cual debe ser resistente para soportar el empuje del hormigón, este debe ser construido en base
a las dimensiones establecidas en los planos estructurales. El encofrado debe mantenerse limpio
sin ningún elemento extraño en su interior, antes de colocar el hormigón se debe humedecer el
encofrado para así no permitir la adherencia del concreto con el encofrado y luego poder retirarlo
sin dañar la infraestructura. Se debe revisar si el encofrado está colocado de manera correcta
verificando el recubrimiento si se encuentra en sus dimensiones establecidas. El encofrado podrá
ser reutilizado siempre y cuando este no se encuentre deformado y su superficie tiene que estar
libre de restos de hormigón. El encofrado se lo realiza usando tablas, cuartones y clavos, los
cuales se los emplea ubicándolos a los costados de la armadura de cimentación ya que este es el
encargado de darle la forma al hormigón. Se colocan tablas a lo largo de la zapata usando las
medidas indicadas en los planos de la cimentación, las cuales van a ser sustentadas por cuartones
que se encontraran fijos al suelo por medio del uso de clavos, que contaran con una dimensión de
0.50m de largo y existirá una distancia entre ellos de 0.50m. el encofrado para las riostras es
ubicado de igual manera.
Para realizar el hormigón se usara concretera de un saco, para la cual se tomaran las
medidas en parihuela o cajo netas. Dosificación en parihuelas para la preparación de hormigón
en 1 m3.
• F ́c 280 kg/cm3
• 1 saco de cemento 50 kg
• Arena 2 parihuelas de 15cm x 40cm x 40cm
• Piedra 2 parihuelas de 20cm x 40cm x 40cm
• Agua 25 litros
El tambor de la concretera girara como mínimo 3minutos para poder iniciar con el
hormigonado. Esta mezcla se le dará el uso inmediato luego del tiempo establecido ya que no se
podrá mantener el concreto agregando más agua porque perderá su dosificación indicada y a su
vez perderá resistencia. Este elemento debe utilizarse de 25 a 30 minutos máximo después de su
mezcla, antes de su fraguado inicial. El concreto debe ser aplicado de manera correcta evitando
que sus agregados se segreguen, esto quiere decir que se separen los agregados finos de los
gruesos, lo ideal sería que el concreto trabaje de manera uniforme. Esta mezcla es transportada
por medio de carretillas, que tomara un tiempo de 2minutos de cargada del hormigón a la
carretilla y 2minutos de vaciado del hormigón, durante la ejecución del vaciado del hormigón se
usara el vibrador para evitar huecos o vacíos en la estructura. El encofrado debe mantenerse
húmedo al vaciar la mezcla para evitar la pérdida excesiva de líquido en el fraguado. El
hormigón a usar tendrá las debidas especificaciones ya dadas. Antes del fraguado se realizara las
pendientes laterales de la zapata.
Al momento del hormigonado se procederá a tomar pruebas del hormigón en el sitio y en
laboratorio.
• Cono de abrams.
• Rotura de cilindro de hormigón.
Al término del hormigonado la estructura de cimentación, se debe iniciar con el curado el cual es
indispensable para poder obtener la resistencia requerida ya que el hormigón no puede
deshidratarse y este es muy necesario en los primeros 7 días que adquiere resistencia. Esta
hidratación se realiza vertiendo agua sobre la estructura de cimiento.
Se procede a retirar el encofrado cuando el hormigón cumpla con un porcentaje mayor al 70% de
la resistencia de diseño, esto se podrá efectuar en una duración de 12horas desde el momento de
colocación del hormigón.
Hormigon ciclopeo 40% piedra 60% hormigón f ́c 180kg/cm3.
Este tipo de hormigón se lo usan en los muros los cuales van colocados en diferentes
partes de la estructura como es debajo de las riostras o muros sobre riostras.
Al emplear hormigón ciclópeo se debe respetar el porcentaje de piedra y hormigón el cual es
40% piedra y 60% hormigón. Consistirá en una mezcla de piedras tamaño entre 6 y 8 pulgadas.
Para iniciar el hormigonado se debe realizar el encofrado de los muros, utilizando tablas,
cuartones y clavos. Las tablas se colocarán a lo largo del muro uniendo las tablas a lo alto de la
dimensión del muro, por medio de cuartones y el uso de clavos. Estos cuartones se anclaran al
suelo para que sirvan de estabilidad para el encofrado. En la parte superior del tablero se
colocaran tiras de madera que van a estar clavadas a los tableros, las cuales van a evitar que los
tableros se junten entre sí.
Al terminar la instalación del encofrado se colocan piedras de entra 6 y 8 pulgadas las
cuales se las ubicara en toda la base del encofrado. Antes de iniciar el hormigonado se debe
mantener húmeda el área donde se va a ubicar la mezcla de hormigón.
Dosificación en parihuelas para la preparación de hormigón en 1 m3.
• F ́c 180 kg/cm3
• 1 saco de cemento 50 kg
• Arena 2 parihuelas de 15cm x 40cm x 40cm
• Piedra 4 parihuelas de 20cm x 40cm x 40cm
• Agua 170 litros
El tambor de la concretera girara como mínimo 3minutos para poder iniciar con el
hormigonado. Esta mezcla se le dará el uso inmediato luego del tiempo establecido ya que no se
podrá mantener el concreto agregando más agua porque perderá su dosificación indicada y a su
vez perderá resistencia. Este elemento debe utilizarse de 25 a 30 minutos máximo después de su
mezcla, antes de su fraguado inicial. El concreto debe ser aplicado de manera correcta evitando
que sus agregados se segreguen, esto quiere decir que se separen los agregados finos de los
gruesos, lo ideal sería que el concreto trabaje de manera uniforme. Esta mezcla es transportada
por medio de carretillas, que tomara un tiempo de 2minutos de cargada del hormigón a la
carretilla y 2minutos de vaciado del hormigón, durante la ejecución del vaciado del hormigón se
usara el vibrador para evitar huecos o vacíos en la estructura. El encofrado debe mantenerse
húmedo al vaciar la mezcla para evitar la pérdida excesiva de líquido en el fraguado.
Al término del hormigonado los muros, se debe iniciar con el curado el cual es
indispensable para poder obtener la resistencia requerida ya que el hormigón no debe
deshidratarse y este es muy necesario en los primeros 7 días que adquiere resistencia. Esta
hidratación se realiza vertiendo agua sobre la estructura de cimiento.
Se procede a retirar el encofrado cuando el hormigón cumpla con un porcentaje mayor al
70% de la resistencia de diseño, esto se podrá efectuar en una duración de 12horas desde el
momento de colocación del hormigón.
Conclusiones.
Elaborar un plan para ejecutar un proyecto es de gran ayuda a la hora de llevar un control
y administración; ya que nos permite realizar actividades ordenadamente, las cuales ya tendrán
asignado su tiempo de ejecución esto quiere decir que cada actividad contara con tiempo de
inicio y fin.
Para lo cual se tuvo que realizar un análisis minucioso de precios unitarios tomando en
consideración mano de obra –cuadrilla-, maquinaria y materiales a utilizar. Para esto se
consideró también la experiencia en campo de ingenieros, sobre el rendimiento de las cuadrillas
según el rubro a utilizar. Ya que como factor principal depende de los rendimientos, el precio
unitario de cada rubro.
En base a los rendimientos se podrán ejecutar actividades dándole así tiempo de inicio y
fin a cada actividad.
Los trabajos a ejecutarse los veremos reflejados en un cronograma valorado, el cual nos
indicara su inicio y fin por rubro en cantidad de días, que según los rendimientos, se prolongara
su duración.
Bibliografía.
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Britez, C., Gadea, J., & Carvalho, M. (2016). Hormigón y Hormigonado de Cimentación con
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