Ficha tecnológica para la ejecución de cimientos corridos y muros de sótano monolíticos

La presente ficha tecnológica reglamenta el conjunto de procesos para la construcción de cimientos corridos y muros de sótano de hormigón armado monolítico. El documento está adaptado para uso internacional, incluye especificaciones para el armado, montaje de encofrado modular, vertido de hormigón, así como protocolos detallados de hormigonado en invierno a temperaturas bajo cero.

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Materiales

Mezcla de hormigón pesado de clases C20/25 – C25/30
Mallas de acero y barras corrugadas para jaulas de armadura espaciales
Separadores de plástico o fibrocemento para el recubrimiento de hormigón
Alambre de atar de acero recocido
Desencofrante antiadherente en emulsión para paneles de encofrado
Aditivos anticongelantes: sales de cloruro (hasta 2 %), potasa, nitrito de sodio (hasta 5 %)
Aditivos plastificantes (lignosulfonatos, milonafta o equivalentes)
Materiales de aislamiento térmico y barrera de vapor: película de polietileno, lana mineral, paneles de poliestireno expandido

Equipos

Grúa sobre orugas con capacidad de elevación de 40 t
Camiones hormigonera (mixers) y camiones volquete de capacidad correspondiente
Bomba de hormigón sobre camión con brazo distribuidor móvil
Cubilotes basculantes (tolvas) para hormigón con capacidad de 0,5-2,0 m³
Vibradores eléctricos de inmersión con eje flexible
Encofrado metálico modular unificado desmontable
Bancos-plantilla para el preensamblaje de jaulas de armadura
Equipos para curado eléctrico: transformadores reductores 380 V / 50-106 V, electrodos de pletina, encofrado termoactivo

1. Trabajos preparatorios y organización de la obra

Antes de iniciar la construcción de las estructuras monolíticas (tomando como ejemplo un edificio con dimensiones entre ejes de 32,1 x 12 m) es necesario completar una serie de medidas preparatorias. El fondo de la excavación debe ser recibido mediante acta con comprobación topográfica obligatoria y la ejecución de una capa de hormigón de limpieza. Se realiza la organización del drenaje de aguas superficiales y la nivelación de las vías de acceso para maquinaria pesada.

Las condiciones climáticas de la obra (incluidas las zonas con una temperatura invernal de cálculo de hasta -34 °C) requieren la preparación de áreas especiales para el acopio y el preensamblaje. Las áreas de operación de los equipos de elevación (grúas sobre orugas con capacidad de carga a partir de 40 t) se demarcan teniendo en cuenta las vías de circulación, los lugares de ubicación de los equipos de montaje y los puntos de conexión de los puestos de soldadura.

El replanteo topográfico de los ejes se acompaña de la marcación con pintura indeleble sobre la superficie del hormigón de limpieza para la fijación exacta del plano de trabajo de los paneles de encofrado. Las existencias de materiales (mallas de acero, kits de encofrado modular) en la obra deben garantizar la ejecución ininterrumpida de los trabajos durante al menos dos turnos laborales.

Fig. 1 — Plano de planta detallado de un edificio multifamiliar indicando muros estructurales, tabiques, escaleras y distribuciones de sanitarios

Organización del drenaje de aguas superficiales y habilitación de las vías de acceso.
Ejecución de la capa de hormigón de limpieza y recepción del terreno mediante acta.
Replanteo topográfico de los ejes y marcación de las líneas de instalación sobre la base de hormigón.
Instalación de iluminación provisional, conexión de puestos de soldadura y preparación de bancos para el preensamblaje.

2. Trabajos de armadura y montaje de jaulas

La armadura de las zapatas de cimentación y los muros de sótano se realiza utilizando mallas de acero prefabricadas y jaulas espaciales de armadura. Para los muros de sótano, el ensamblaje de las jaulas de armadura se realiza en bancos especializados (plantillas de montaje). Las mallas se colocan en la plantilla, se fijan con alambre de atar en su posición de proyecto, seguidas de soldadura por puntos según los requisitos de la norma ISO 17660 para uniones soldadas de acero de refuerzo.

Las jaulas terminadas se eslingan con la grúa y se acopian en la zona de alcance. Al armar las zapatas de cimentación, las mallas se despliegan directamente in situ con la instalación obligatoria de separadores de plástico o fibrocemento para garantizar estrictamente el recubrimiento normativo del hormigón.

El montaje de la armadura de los muros de sótano se realiza después de la instalación de los paneles de encofrado de la zapata de cimentación. La jaula espacial se instala con grúa y se ata de forma segura a las esperas o a la malla inferior con alambre de atar. Todo el conjunto de trabajos es ejecutado por una cuadrilla especializada que incluye un operador de grúa, estrobadores y ferrallistas cualificados.

Fig. 1 — Plano de distribución para el hormigonado de cimientos corridos utilizando una grúa pluma autopropulsada — Fig. 2 — Plano de distribución para el hormigonado de cimientos corridos utilizando una grúa pluma autopropulsada

Despliegue de las mallas de acero de la zapata de cimentación sobre separadores distanciadores del recubrimiento.
Preensamblaje de las mallas de los muros de sótano en banco-plantilla mediante atado y electrosoldadura.
Instalación de la jaula de armadura del muro de sótano en su posición de proyecto mediante grúa.
Empalme y fijación de la jaula del muro a la armadura de la zapata de cimentación.

3. Trabajos de encofrado y tolerancias

Para conformar la geometría de las cimentaciones se utiliza un encofrado metálico modular unificado desmontable y reutilizable. La instalación comienza fijando los paneles de la zapata de cimentación mediante grapas de apriete y angulares de montaje. Las correas se fijan a los paneles del cajón inferior con ganchos tensores y se unen con cuñas de apriete según el esquema 'en molino'.

El montaje del encofrado se rige por proporciones normativas estrictas: por cada 60 cm de altura del panel se instala 1 fila de correas; por cada metro lineal de superficie lateral se montan 4 ganchos tensores y 10 grapas de resorte; por cada 2 metros lineales de longitud de cimentación se requiere 1 puntal de soporte. La alineación del cajón se realiza estrictamente según los ejes topográficos, fijándolo a la base con pasadores metálicos.

El desencofrado se permite exclusivamente después de que el hormigón haya alcanzado una resistencia de desencofrado de 1,0-1,5 MPa. El desmontaje se realiza en orden estrictamente inverso: retirada de puntales, extracción de cuñas, desmontaje de angulares de montaje, desmontaje de vigas de soporte y paneles. Tras el desmontaje, las superficies de trabajo se limpian con cepillos metálicos y se cubren con desencofrante en emulsión.

Fig. 1 — Instalación de pilares de hormigón armado en cimentaciones tipo cáliz utilizando una grúa sobre orugas — Fig. 3 — Instalación de pilares de hormigón armado en cimentaciones tipo cáliz utilizando una grúa sobre orugas

Instalación y fijación de los paneles de la zapata de cimentación, montaje de correas y cuñas de apriete.
Marcación de líneas en los nervios de los paneles del cajón inferior y colocación de vigas de soporte a una distancia igual al grosor del panel.
Instalación de los paneles de los muros de sótano sobre las vigas de soporte (en lotes de 2-3 metros).
Nivelación y fijación de los paneles en posición vertical mediante puntales.

4. Vertido y compactación de la mezcla de hormigón

El suministro de la mezcla de hormigón (clases recomendadas C20/25 – C25/30) se realiza mediante camiones hormigonera. Para el vertido con grúa se utilizan cubilotes basculantes con una capacidad de 2 m³, eslingados mediante una eslinga de dos ramales con capacidad de 5 t. Como alternativa, se emplea una bomba de hormigón sobre camión con brazo distribuidor, garantizando el vertido de hormigón desde 8 posiciones de estacionamiento y un trabajo cíclico.

La mezcla de hormigón se vierte de forma continua en capas horizontales de 0,3-0,5 m de espesor. Cada capa se somete a vibrado obligatorio mediante vibradores de inmersión. La cabeza del vibrador debe penetrar en la capa vertida anteriormente (aún plástica) a una profundidad de 50-100 mm para asegurar la homogeneidad de la junta. El paso de reposicionamiento del vibrador no debe superar 1,5 veces su radio de acción.

Para evitar la formación de juntas frías, la superposición de capas debe realizarse antes del inicio del fraguado de la capa anterior (generalmente con un margen de 1-2 horas entre zapata y muro). Dada la gran longitud del muro, el hormigonado se realiza en tramos (taches) de 10-12 m instalando encofrado separador, que forma llaves de cortante en las juntas de trabajo. El curado del hormigón incluye protección contra la insolación y humectación regular según el reglamento del laboratorio (conforme a las normas de la serie ISO 22966).

Fig. 1 — Esquema de hormigonado para una losa de cimentación utilizando una bomba de hormigón sobre camión, detallando el posicionamiento de la bomba, los límites de alcance del brazo y los bloques de vertido designados. — Fig. 4 — Esquema de hormigonado para una losa de cimentación utilizando una bomba de hormigón sobre camión, detallando el posicionamiento de la bomba, los límites de alcance del brazo y los bloques de vertido designados.

Recepción de la mezcla de hormigón en cubilotes basculantes o en la tolva de la bomba de hormigón.
Vertido de hormigón en capas de 0,3-0,5 m desde plataformas de trabajo suspendidas.
Compactación de cada capa con vibrador de inmersión, penetrando en la capa anterior entre 5 y 10 cm.
Cubrimiento de las superficies expuestas y garantía del curado higrotérmico del hormigón.

5. Ejecución de trabajos en período invernal

Cuando la temperatura media diaria es inferior a +5 °C y la mínima inferior a 0 °C, se introducen protocolos de hormigonado de invierno. Con un módulo de superficie de cálculo de la estructura de 4,37 m⁻¹, se aplican los métodos de termo, curado eléctrico o el uso de aditivos anticongelantes. El tiempo de amasado en planta y el tiempo de vibrado se incrementan como mínimo en un 25 %.

Método de aditivos químicos: se utilizan sales de cloruro (hasta un 2 % de la masa de cemento), potasa o nitrito de sodio (hasta un 5 %) junto con plastificantes. La mezcla se prepara con áridos precalentados; la temperatura de salida es de +25...+35 °C, al momento de verter — no menor a +20 °C (admisible a temperaturas exteriores de hasta -20 °C).

El curado eléctrico se implementa mediante dos métodos. El método de precalentamiento ('termo caliente') utiliza una tensión de 380 V para calentar la mezcla en los cubilotes a +70...+90 °C en 5-10 minutos. El curado periférico por electrodos utiliza pletinas de acero (ancho 2-5 cm, espesor 1-2 mm) a una tensión de 50-106 V. La velocidad de aumento de la temperatura del hormigón no debe superar los 8 °C/hora para evitar deformaciones térmicas. El control de temperatura se realiza cada hora en las primeras 3 horas, y luego cada 2-3 horas.

Fig. 1 — Diagrama de sección transversal de las operaciones de vertido de hormigón para pilotes perforados en una zanja excavada, utilizando una bomba de hormigón móvil — Fig. 5 — Diagrama de sección transversal de las operaciones de vertido de hormigón para pilotes perforados en una zanja excavada, utilizando una bomba de hormigón móvil

Calentamiento de la mezcla de hormigón en cubilotes equipados térmicamente hasta +70...+90 °C (para el método de termo caliente).
Vertido acelerado e ininterrumpido de la mezcla calentada con una altura de caída libre no superior a 1,5 m.
Conexión de electrodos superficiales o encofrado termoactivo, elevación escalonada de la tensión de 50-60 V a 106 V.
Cobertura de las superficies sin encofrar con barrera de vapor y una capa de material aislante térmico inmediatamente después del hormigonado.

6. Organización del trabajo y seguridad y salud

Para la ejecución integral de los trabajos monolíticos se forman cuadrillas especializadas. La cuadrilla N.º 1 (operador de maquinaria, montadores, estrobadores) se encarga de la descarga y eslingado. La cuadrilla N.º 2 (ferrallistas, soldador) realiza el atado y soldadura de las mallas. La cuadrilla N.º 3 (cerrajeros de construcción) lleva a cabo el montaje, desmontaje y lubricación del encofrado. Las cuadrillas N.º 4 y N.º 5 vierten el hormigón con grúa o bomba respectivamente.

El montaje de elementos de encofrado en varios niveles solo se permite tras la fijación rígida del nivel inferior. El acopio de materiales sobre las pasarelas del encofrado está terminantemente prohibido. La altura de caída libre de la mezcla de hormigón desde el cubilote no debe superar 1 m sobre la superficie del hormigón vertido anteriormente.

Se presta especial atención al trabajo con tuberías de bombeo (líneas de hormigón): el montaje, desmontaje y limpieza de las tuberías solo se permiten tras la liberación completa de la presión hasta alcanzar la presión atmosférica. Durante la purga de las tuberías de bombeo con aire comprimido, todo el personal no involucrado en esta operación debe ser evacuado a una distancia de seguridad de no menos de 10 metros.

Fig. 1 — Gráfico de cargas de la grúa que ilustra la relación entre el radio de operación, la capacidad de elevación y los límites de altura del gancho — Fig. 6 — Gráfico de cargas de la grúa que ilustra la relación entre el radio de operación, la capacidad de elevación y los límites de altura del gancho

Inspección previa en cada turno del estado de las argollas de izaje, eslingas, cubilotes y elementos de andamiaje.
Balizamiento de las zonas de purga de presión de la tubería de bombeo y de las áreas de preensamblaje de armaduras.
Garantía de empaquetado de las barras de armadura cubriendo los extremos en zonas de paso con una anchura inferior a 1 m.
Control de desconexión de los vibradores eléctricos durante su traslado y prohibición de arrastrarlos por los cables de alimentación.

Fig. 1 — Cronograma de actividades de construcción que muestra las duraciones y la secuenciación de las tareas a lo largo de los días, turnos y horas. — Fig. 7 — Cronograma de actividades de construcción que muestra las duraciones y la secuenciación de las tareas a lo largo de los días, turnos y horas.

Fig. 1 — Diagrama de Gantt del cronograma del proyecto de construcción detallando las duraciones de las tareas en días, turnos y horas — Fig. 8 — Diagrama de Gantt del cronograma del proyecto de construcción detallando las duraciones de las tareas en días, turnos y horas

Fig. 1 — Ejemplo de cronograma de construcción cíclico (ciclograma) detallando la duración de las tareas por días, turnos y horas — Fig. 9 — Ejemplo de cronograma de construcción cíclico (ciclograma) detallando la duración de las tareas por días, turnos y horas

Fig. 1 — Gráfico de programación de tareas de construcción que detalla las líneas de tiempo operativas en días, turnos y horas — Fig. 10 — Gráfico de programación de tareas de construcción que detalla las líneas de tiempo operativas en días, turnos y horas

Fig. 1 — Diagrama de Gantt que detalla la programación de las operaciones de construcción a lo largo de múltiples días, turnos e intervalos horarios. — Fig. 11 — Diagrama de Gantt que detalla la programación de las operaciones de construcción a lo largo de múltiples días, turnos e intervalos horarios.

Fig. 1 — Montaje de encofrado para estructura de hormigón armado en forma de U con puntales diagonales ajustables. — Fig. 12 — Montaje de encofrado para estructura de hormigón armado en forma de U con puntales diagonales ajustables.

Consejos y recomendaciones

Durante la compactación del hormigón, el paso de reposicionamiento del vibrador no debe bajo ningún concepto superar 1,5 veces su radio de acción, y la inmersión obligatoria en la capa anterior debe ser de 5-10 cm para prevenir las juntas frías.

El desencofrado de las estructuras portantes solo se permite tras alcanzar el hormigón una resistencia de 1,0-1,5 MPa. El desmontaje se realiza en orden estrictamente inverso sin aplicar impactos mecánicos.

En período invernal, durante el curado por electrodos, la velocidad de aumento de la temperatura del hormigón no debe superar los 8 °C por hora para evitar la formación de tensiones térmicas críticas y microfisuras.

Al hormigonar muros de gran longitud (más de 20 m), divida la estructura en tramos de retracción térmica de 10-12 m, creando llaves de cortante especiales en las juntas de trabajo.

Al purgar y limpiar la tubería de la bomba de hormigón con presión positiva, evacúe a todo el personal a una distancia no inferior a 10 metros. Abrir los acoples de la tubería bajo presión es mortalmente peligroso.